tf.contrib.distributions.Geometric
Геометрическое распределение.
Наследуется от: Distribution
tf.contrib.distributions.Geometric(
logits=None, probs=None, validate_args=False, allow_nan_stats=True,
name='Geometric'
)
Геометрическое распределение параметризуется p, вероятностью положительного события. Оно представляет вероятность того, что в k + 1 испытаниях Бернулли первые k испытаний завершились неудачей до появления успеха.
Функция вероятности массы (ПМФ) этого распределения:
Математические подробности
pmf(k; p) = (1 - p)**k * p
где:
-
p— вероятность успеха,0 < p <= 1, и, -
k— неотрицательное целое число.
| Аргументы | |
|---|---|
logits | Вещественное число с плавающей точкой с формой [B1, ..., Bb], где b >= 0 указывает количество пакетных измерений. Каждая запись представляет логарифм вероятности успеха для независимых геометрических распределений и должна находиться в диапазоне (-inf, inf]. Только один из logits или probs должен быть указан. |
probs | Положительное вещественное число с плавающей точкой с формой [B1, ..., Bb], где b >= 0 указывает количество пакетных измерений. Каждая запись представляет вероятность успеха для независимых геометрических распределений и должна находиться в диапазоне (0, 1]. Только один из logits или probs должен быть указан. |
validate_args | Python bool, по умолчанию False. Когда True параметры распределения проверяются на корректность, несмотря на возможную деградацию производительности во время выполнения. Когда False некорректные входные данные могут молча привести к неверным результатам. |
allow_nan_stats | Python bool, по умолчанию True. Когда True, статистические данные (например, среднее значение, мода, дисперсия) используют значение "NaN" для обозначения того, что результат не определен. Когда False, генерируется исключение, если один или несколько членов пакетной статистики не определены. |
name | Python str имя, добавляемое в префикс к операциям, созданным этим классом. |
| Атрибуты | |
|---|---|
allow_nan_stats | Python bool описывающий поведение при неопределенном значении статистики. Статистики возвращают +/- бесконечность, когда это имеет смысл. Например, дисперсия распределения Коши равна бесконечности. Однако иногда статистика не определена, например, если функция плотности распределения не достигает максимума в области определения распределения, мода не определена. Если среднее значение не определено, то по определению дисперсия также не определена. Например, среднее значение для распределения Стьюдента при df = 1 не определено (нет ясного способа сказать, что это либо + или - бесконечность), поэтому дисперсия = E[(X - среднее)**2] также не определена. |
batch_shape | Форма одного образца из одного индекса события в виде TensorShape. Может быть частично определена или неизвестна. Пакетные измерения — индексы для независимых, нетождественных параметризаций этого распределения. |
dtype | Размеры DType Tensors, обрабатываемые этим Distribution. |
event_shape | Форма одного образца из одного пакета в виде TensorShape. Может быть частично определена или неизвестна. |
logits | Логарифмические шансы результата 1 (против 0). |
name | Имя, добавляемое в префикс ко всем операциям, созданным этим Distribution. |
parameters | Словарь параметров, используемых для создания экземпляра этого Distribution. |
probs | Вероятность результата 1 (против 0). |
reparameterization_type | Описывает, как образцы из распределения повторно параметризуются. В настоящее время это один из статических экземпляров |
validate_args | Python bool указывающий, возможно, на включение дорогих проверок. |
Методы
batch_shape_tensor
batch_shape_tensor(
name='batch_shape_tensor'
)
Форма одного образца из одного индекса события в виде одномерного Tensor.
Пакетные измерения — индексы для независимых, нетождественных параметризаций этого распределения.
| Аргументы | |
|---|---|
name | имя для оператора |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
batch_shape | Tensor. |
cdf
cdf(
value, name='cdf'
)
Функция накопленного распределения.
Для случайной величины X, функция накопленного распределения cdf :
cdf(x) := P[X <= x]
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | Python str префикс к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
cdf | тензор с формой sample_shape(x) + self.batch_shape и значениями типа self.dtype. |
copy
copy(
**override_parameters_kwargs
)
Создает глубокую копию распределения.
Примечание: распределение копии может по-прежнему зависеть от исходных аргументов инициализации.
| Аргументы | |
|---|---|
**override_parameters_kwargs | Словарь строк/значений аргументов инициализации, которые нужно переопределить новыми значениями. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
distribution | Новый экземпляр type(self), инициализированный из объединения self.parameters и override_parameters_kwargs, т.е., dict(self.parameters, **override_parameters_kwargs). |
covariance
covariance(
name='covariance'
)
Ковариация.
Ковариация (возможно) определена только для распределений с размерностью события, отличной от скалярной.
Например, для векторного распределения длиной k, оно вычисляется как,
Cov[i, j] = Covariance(X_i, X_j) = E[(X_i - E[X_i]) (X_j - E[X_j])]
где Cov — (пакетная) матрица k x k, 0 <= (i, j) < k, и E обозначает математическое ожидание.
В качестве альтернативы, для не векторных, многомерных распределений (например, матричных, Вишарта), Covariance должен возвращать (пакетную) матрицу в рамках некоторой векторной записи событий, т.е.,
Cov[i, j] = Covariance(Vec(X)_i, Vec(X)_j) = [as above]
где Cov — (пакетная) матрица k' x k', 0 <= (i, j) < k' = reduce_prod(event_shape), а Vec — некоторая функция, отображающая индексы измерений события данного распределения на индексы вектор длиной k'.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Python str префикс к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
covariance | Вещественное число с плавающей точкой с формой [B1, ..., Bn, k', k'], где первые n измерения — координаты пакета, и k' = reduce_prod(self.event_shape). |
cross_entropy
cross_entropy(
other, name='cross_entropy'
)
Вычисляет перекрестную энтропию (Шеннона).
Обозначим данное распределение (self) через P и распределение other через Q. Предполагая, что P, Q абсолютно непрерывны друг относительно друга и допускают плотности p(x) dr(x) и q(x) dr(x), (энтропия Шеннона) определяется как:
H[P, Q] = E_p[-log q(X)] = -int_F p(x) log q(x) dr(x)
где F обозначает область определения случайной величины X ~ P.
| Аргументы | |
|---|---|
other | Экземпляр tfp.distributions.Distribution. |
name | Python str префикс к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
cross_entropy | self.dtype Tensor с формой [B1, ..., Bn] представляющей n различные вычисления (шанноновской) кросс-энтропии. |
entropy
entropy(
name='entropy'
)
Энтропия Шеннона в натах.
event_shape_tensor
event_shape_tensor(
name='event_shape_tensor'
)
Форма одного образца из одной группы в виде 1-мерного целочисленного Tensor.
| Аргументы | |
|---|---|
name | имя для операции |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
event_shape | Tensor. |
is_scalar_batch
is_scalar_batch(
name='is_scalar_batch'
)
Указывает, что batch_shape == [].
| Аргументы | |
|---|---|
name | строка Python, добавляемая к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
is_scalar_batch | bool скалярное значение Tensor. |
is_scalar_event
is_scalar_event(
name='is_scalar_event'
)
Указывает, что event_shape == [].
| Аргументы | |
|---|---|
name | строка Python, добавляемая к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
is_scalar_event | bool скалярное значение Tensor. |
kl_divergence
kl_divergence(
other, name='kl_divergence'
)
Вычисляет расхождение Кульбака-Лейблера.
Обозначим это распределение (self) как p, а распределение other как q. Предполагая, что p, q абсолютно непрерывны относительно меры отсчета r, расхождение Кульбака-Лейблера определяется как:
KL[p, q] = E_p[log(p(X)/q(X))]
= -int_F p(x) log q(x) dr(x) + int_F p(x) log p(x) dr(x)
= H[p, q] - H[p]
где F обозначает область значений случайной величины X ~ p, H[., .] обозначает (шанноновскую) кросс-энтропию, а H[.] обозначает (шанноновскую) энтропию.
| Аргументы | |
|---|---|
other | экземпляр tfp.distributions.Distribution. |
name | строка Python, добавляемая к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
kl_divergence | тензор self.dtype с формой [B1, ..., Bn] представляющей n различные вычисления расхождения Кульбака-Лейблера. |
log_cdf
log_cdf(
value, name='log_cdf'
)
Логарифмическая кумулятивная функция распределения.
Для случайной величины X, кумулятивная функция распределения cdf имеет вид:
log_cdf(x) := Log[ P[X <= x] ]
Часто для log_cdf(x) используется численное приближение, которое дает более точный результат, чем просто взятие логарифма от cdf при x << -1.
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | строка Python, добавляемая к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
logcdf | тензор Tensor формы sample_shape(x) + self.batch_shape с значениями типа self.dtype. |
log_prob
log_prob(
value, name='log_prob'
)
Логарифм плотности/вероятности.
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | строка Python, добавляемая к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
log_prob | тензор Tensor формы sample_shape(x) + self.batch_shape с значениями типа self.dtype. |
log_survival_function
log_survival_function(
value, name='log_survival_function'
)
Логарифм функции выживания.
Для случайной величины X, функция выживания определяется как:
log_survival_function(x) = Log[ P[X > x] ]
= Log[ 1 - P[X <= x] ]
= Log[ 1 - cdf(x) ]
Обычно для логарифма функции выживания используются различные численные приближения, которые более точны, чем 1 - cdf(x) при x >> 1.
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | строка Python, добавляемая к именам операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
тензор Tensor формы sample_shape(x) + self.batch_shape с значениями типа self.dtype. |
mean
mean(
name='mean'
)
Среднее значение.
mode
mode(
name='mode'
)
Мода.
param_shapes
@classmethod
param_shapes(
sample_shape, name='DistributionParamShapes'
)
Формы параметров, учитывая желаемую форму вызова sample().
Это метод класса, который описывает, какие аргументы ключ/значение необходимы для создания данного Distribution, чтобы получить определенную форму для вызова sample() этим экземпляром.
Подклассы должны переопределять метод класса _param_shapes.
| Аргументы | |
|---|---|
sample_shape | желаемая форма вызова sample(), или список/кортеж Python. |
name | имя для добавления к операциям. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
отображение имени параметра к формам Tensor. |
param_static_shapes
@classmethod
param_static_shapes(
sample_shape
)
param_shapes со статическими (т.е. TensorShape) формами.
Это метод класса, который описывает, какие аргументы ключ/значение необходимы для создания данного Distribution, чтобы получить определенную форму для вызова sample() этим экземпляром. Предполагается, что форма образца известна статически.
Подклассы должны переопределять метод класса _param_shapes, чтобы возвращать тензоры с постоянными значениями при подаче постоянных значений.
| Аргументы | |
|---|---|
sample_shape | желаемая форма вызова sample(), или список/кортеж Python. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
dict имени параметра в TensorShape. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | если sample_shape является TensorShape и не определён полностью. |
prob
prob(
value, name='prob'
)
Функция плотности/массы вероятности.
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | Префикс Python str для имён операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
prob | Tensor формы sample_shape(x) + self.batch_shape со значениями типа self.dtype. |
quantile
quantile(
value, name='quantile'
)
Функция квантиля. Также известна как «обратная функция распределения» или «функция процентиля».
Для случайной переменной X и p in [0, 1], квантиль quantile:
quantile(p) := x such that P[X <= x] == p
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | Префикс Python str для имён операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
quantile | Tensor формы sample_shape(x) + self.batch_shape со значениями типа self.dtype. |
sample
sample(
sample_shape=(), seed=None, name='sample'
)
Генерация выборок заданной формы.
Обратите внимание, что вызов sample() без аргументов сгенерирует одну выборку.
| Аргументы | |
|---|---|
sample_shape | 0D или 1D int32 Tensor. Форма генерируемых выборок. |
seed | Целое число Python для генератора псевдослучайных чисел (RNG) |
name | имя операции. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
samples | Tensor с добавленными размерностями sample_shape. |
stddev
stddev(
name='stddev'
)
Стандартное отклонение.
Стандартное отклонение определяется как,
stddev = E[(X - E[X])**2]**0.5
где X — случайная переменная, связанная с этим распределением, E обозначает математическое ожидание, а stddev.shape = batch_shape + event_shape.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Префикс Python str для имён операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
stddev | Вещественное Tensor с формой, идентичной batch_shape + event_shape, т. е. такой же, как у self.mean(). |
survival_function
survival_function(
value, name='survival_function'
)
Функция выживания.
Для случайной переменной X, функция выживания определяется:
survival_function(x) = P[X > x]
= 1 - P[X <= x]
= 1 - cdf(x).
| Аргументы | |
|---|---|
value | float или double Tensor. |
name | Префикс Python str для имён операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Tensor формы sample_shape(x) + self.batch_shape со значениями типа self.dtype. |
variance
variance(
name='variance'
)
Дисперсия.
Дисперсия определяется как,
Var = E[(X - E[X])**2]
где X — случайная переменная, связанная с этим распределением, E обозначает математическое ожидание, а Var.shape = batch_shape + event_shape.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Префикс Python str для имён операций, созданных этой функцией. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
variance | Вещественное Tensor с формой, идентичной batch_shape + event_shape, т. е. такой же, как у self.mean(). |
© 2020 The TensorFlow Authors. All rights reserved.
Licensed under the Creative Commons Attribution License 3.0.
Code samples licensed under the Apache 2.0 License.
https://www.tensorflow.org/versions/r1.15/api_docs/python/tf/contrib/distributions/Geometric