馬氏距離vs歐式距離

2021-10-02 16:01:03 字數 714 閱讀 8435

馬氏距離的計算是建立在總體樣本的基礎上的,這一點可以從協方差矩陣的解釋中可以得出,也就是說,如果拿同樣的兩個樣本,放入兩個不同的總體中,最後計算得出的兩個樣本間的馬氏距離通常是不相同的,除非這兩個總體的協方差矩陣碰巧相同;

在計算馬氏距離過程中,要求總體樣本數大於樣本的維數,否則得到的總體樣本協方差矩陣逆矩陣不存在,這種情況下,用歐氏距離計算即可;

還有一種情況,滿足了條件總體樣本數大於樣本的維數,但是協方差矩陣的逆矩陣仍然不存在,比如三個樣本點(3,4),(5,6)和(7,8),這種情況是因為這三個樣本在其所處的二維空間平面內共線。這種情況下,也採用歐氏距離計算;

在實際應用中「總體樣本數大於樣本的維數」這個條件是很容易滿足的,而所有樣本點出現上面3中所描述的情況是很少出現的,所以在絕大多數情況下,馬氏距離是可以順利計算的,但是馬氏距離的計算是不穩定的,不穩定的**是協方差矩陣,這也是馬氏距離與歐氏距離的最大差異之處。

優點:不受量綱的影響,兩點之間的馬氏距離與原始資料的測量單位無關,由標準化資料和中心化資料(即原始資料與均值之差)計算出的二點之間的馬氏距離相同。馬氏距離還可以排除變數之間的相關性的干擾。

缺點:誇大了變化微小的變數的作用。

馬氏距離

歐式距離

馬氏距離與歐式距離

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距離度量之馬氏距離

用來度量乙個樣本點 與資料分布為 的集合的距離。假設樣本點為 資料集分布的均值為 協方差矩陣為 則這個樣本點 與資料集合的馬氏距離為 馬氏距離也可以衡量兩個來自同一分布的樣本x和y的相似性 當樣本集合的協方差矩陣是單位矩陣時,即樣本的各個維度上的方差均為 馬氏距離就等於歐式距離相等。當協方差矩陣是對...