توزيع كانياداكيس

في علم الإحصاء ، يُعرف توزيع كانياداكيس (المعروف أيضًا باسم توزيع كابا ) بأنه توزيع إحصائي ينبثق من إحصاءات كانياداكيس . [ 1 ] توجد عدة عائلات من توزيعات كانياداكيس مرتبطة بقيود مختلفة تُستخدم في تعظيم إنتروبيا كانياداكيس ، مثل توزيع كابا الأسي ، وتوزيع كابا الغاوسي ، وتوزيع كانياداكيس كابا غاما، وتوزيع كابا ويبول . تم تطبيق توزيعات كابا لنمذجة مجموعة واسعة من الظواهر الإحصائية التجريبية في الأنظمة المعقدة الطبيعية أو الاصطناعية ، مثل علم الأوبئة ، [ 2 ] والإحصاء الكمي ، [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] والفيزياء الفلكية وعلم الكونيات ، [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] والجيوفيزياء ، [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] والاقتصاد ، [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] والتعلم الآلي . [ 15 ]

تُكتب توزيعات كابا كدالة للدالة الأسية المشوهة كابا، وتأخذ الشكل التالي:

وأنا=خبرةκ(-βهـأنا+βμ){\displaystyle f_{i}=\exp _{\kappa }(-\beta E_{i}+\beta \mu )}

يُمكّن من وصف الأنظمة المعقدة وفقًا لقانون القوة، وذلك باتباع نظرية الإحصاء المعممة المتسقة من نوع كابا . [ 16 ] [ 17 ] حيثخبرةκ(x)=(1+κ2x2+κx)1/κ{\displaystyle \exp _{\kappa }(x)=({\sqrt {1+\kappa ^{2}x^{2}}}+\kappa x)^{1/\kappa }}هي الدالة الأسية كانياداكيس.

يصبح توزيع κ هو توزيع بولتزمان الشائع عند الطاقات المنخفضة، بينما يكون له ذيل قانون القوة عند الطاقات العالية، وهي السمة التي تحظى باهتمام كبير من العديد من الباحثين.

قائمة التوزيعات الإحصائية كابا

مدعوم على كامل خط الواقع

رسم بياني لتوزيع غاوسي-κ لقيم κ النموذجية. الحالة κ=0 تتوافق مع التوزيع الطبيعي.
  • توزيع كانياداكيس الغاوسي ، ويُسمى أيضًا توزيع كابا الغاوسي. التوزيع الطبيعي هو حالة خاصة عندماκ0.{\displaystyle \kappa \rightarrow 0.}
  • يُعرف توزيع كانياداكيس الأسي المزدوج أيضًا باسم توزيع كانياداكيس الأسي المزدوج من نوع كابا أو توزيع كابا لابلاس. ويُعد توزيع لابلاس حالة خاصة عندماκ0.{\displaystyle \kappa \rightarrow 0.}[ 18 ]

مدعومة على فترات شبه لانهائية، عادةً [0,∞)

رسم بياني لتوزيع κ-Gamma لقيم κ النموذجية.

توزيعات كانياداكيس المشتركة

توزيع كابا الأسي

توزيع غاوسي كابا

توزيع كابا-جاما

توزيع كابا-ويبول

توزيع كابا اللوجستي

توزيع كابا-إرلانج

توزيع كابا من النوع الرابع

توزيع كانياداكيس من النوع الرابع (أو توزيع كابا من النوع الرابع ) هو عائلة من التوزيعات الإحصائية المستمرة ذات ثلاثة معلمات . [ 1 ]

يتميز توزيع كابا من النوع الرابع بدالة كثافة الاحتمال التالية :

وκ(x)=ακ(2κβ)1/κ(1-κβxα1+κ2β2x2α)x-1+α/κخبرةκ(-βxα){\displaystyle f_{_{\kappa }}(x)={\frac {\alpha }{\kappa }}(2\kappa \beta )^{1/\kappa }\left(1-{\frac {\kappa \beta x^{\alpha }}{\sqrt {1+\kappa ^{2}\beta ^{2}x^{2\alpha }}}}\right)x^{-1+\alpha /\kappa }\exp _{\kappa }(-\beta x^{\alpha })}

صالح لـx0{\displaystyle x\geq 0}، أين0|κ|<1{\displaystyle 0\leq |\kappa |<1}هو مؤشر الإنتروبيا المرتبط بإنتروبيا كانياداكيس ،β>0{\displaystyle \beta >0}هو معامل المقياس، وα>0{\displaystyle \alpha >0}هو معامل الشكل.

تأخذ دالة التوزيع التراكمي لتوزيع كابا من النوع الرابع الشكل التالي:

Fκ(x)=(2κβ)1/κxα/κخبرةκ(-βxα){\displaystyle F_{\kappa }(x)=(2\kappa \beta )^{1/\kappa }x^{\alpha /\kappa }\exp _{\kappa }(-\beta x^{\alpha })}

لا يقبل توزيع كابا من النوع الرابع صيغة كلاسيكية، لأن دالة الاحتمال ودالتها التراكمية تؤولان إلى الصفر في الحد الكلاسيكي.κ0{\displaystyle \kappa \rightarrow 0}.

حان وقت النظامم{\displaystyle m}مقدم من

هـ[Xم]=(2κβ)-م/α1+κم2αΓ(1κ+مα)Γ(1-م2α)Γ(1κ+م2α){\displaystyle \operatorname {E} [X^{m}]={\frac {(2\kappa \beta )^{-m/\alpha }}{1+\kappa {\frac {m}{2\alpha }}}}{\frac {\Gamma {\Big (}{\frac {1}{\kappa }}+{\frac {m}{\alpha }}{\Big )}\Gamma {\Big (}1-{\frac {m}{2\alpha }}{\Big )}}{\Gamma {\Big (}{\frac {1}{\kappa }}+{\frac {m}{2\alpha }}{\Big )}}}}

لحظة النظامم{\displaystyle m}تكون قيمة توزيع كابا من النوع الرابع محدودة بالنسبة لـم<2α{\displaystyle m<2\alpha }.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كانياداكيس، ج. (2021-01-01). "ظهور توزيعات جديدة ذات ذيول أسية في إحصاءات كابا (أ)" . رسائل الفيزياء الأوروبية . 133 (1) 10002. arXiv : 2203.01743 . Bibcode : 2021EL....13310002K . doi : 10.1209/0295-5075/133/10002 . ISSN 0295-5075 . S2CID 234144356 .  
  2. ^ كانياداكيس، جورجيو. بالدي، ماورو م.؛ ديسبوك، توماس س.؛ جريسوليا، جوليا؛ خريستوبولوس، ديونيسيوس T .؛ سكارفوني، أنطونيو م.؛ سبارافينا، أميليا؛ وادا، تاتسواكي؛ لوسيا ، أمبرتو (2020). "نهج الإحصائيات في علم الأوبئة" . التقارير العلمية . 10 (1): 19949. أرخايف : 2012.00629 . بيب كود : 2020NatSR..1019949K . دوى : 10.1038/s41598-020-76673-3 . ISSN 2045-2322 . بمك 7673996 . بميد 33203913 .   
  3. سانتوس، أ.ب.؛ سيلفا، ر.؛ ألكانيز، ج.س.؛ أنسيلمو، د.هـ.أ.ل. (2011). "الإنتروبيا الكمومية المعممة" . رسائل الفيزياء أ . 375 (35): 3119-3123 . رمز Bibcode : 2011PhLA..375.3119S . doi : 10.1016/j.physleta.2011.07.001 .
  4. أوراباه، كامل؛ تريبيش، مولود (24-06-2014). "إعادة دراسة قانون بلانك للإشعاع ومعاملات أينشتاين في إحصاءات كابا لكانياداكيس" . مجلة Physical Review E. 89 ( 6) 062130. Bibcode : 2014PhRvE..89f2130O . doi : 10.1103/PhysRevE.89.062130 . ISSN 1539-3755 . PMID 25019747 .  
  5. لوريك، إيمان؛ تريبيش، مولود (2017). "الخواص الديناميكية الحرارية لإشعاع الجسم الأسود: منهج كانياداكيس". رسائل الفيزياء أ . 381 (5): 452-456 . Bibcode : 2017PhLA..381..452L . doi : 10.1016/j.physleta.2016.12.019 .
  6. كارفاليو، جيه سي؛ دو ناسيمينتو، جيه دي؛ سيلفا، آر؛ دي ميديروس، جيه آر (1 مايو 2009). "الإحصائيات غير الغاوسية وسرعات الدوران النجمية لنجوم حقل التسلسل الرئيسي" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 696 (1): L48– L51. arXiv : 0903.0868 . Bibcode : 2009ApJ...696L..48C . doi : 10.1088/0004-637X/696/1/L48 . ISSN 0004-637X . S2CID 17161421 .  
  7. ^ أبرو، إيفرتون مولودية. حنانيا نيتو، خورخي؛ مينديز، ألبرت CR. دي باولا، رودريجو م. (2019). “حلقة الجاذبية الكمومية معلمة إيميرزي وإحصائيات كانياداكيس”. الفوضى، Solitons وFractals . 118 : 307– 310. أرخايف : 1808.01891 . بيب كود : 2019CSF...118..307A . دوى : 10.1016/j.chaos.2018.11.033 . S2CID 119207713 . 
  8. سواريس، براوليو ب.؛ باربوزا، إديسيو م.؛ أبريو، إيفرتون م.س.؛ نيتو، خورخي أنانياس (2019). "اعتبارات إحصائية حرارية غير غاوسية على معادلة ساها". فيزيكا أ: الميكانيكا الإحصائية وتطبيقاتها . 532 121590. arXiv : 1901.01839 . Bibcode : 2019PhyA..53221590S . doi : 10.1016/j.physa.2019.121590 . S2CID 119539402 . 
  9. هريستوبولوس، ديونيسيوس ت.؛ بيتراكيس، مانوليس ب.؛ كانياداكيس، جورجيو (28-05-2014). "تأثيرات الحجم المحدود على توزيعات فترات العودة لأنظمة قياس أضعف حلقة" . مجلة Physical Review E. 89 ( 5) 052142. arXiv : 1308.1881 . Bibcode : 2014PhRvE..89e2142H . doi : 10.1103/PhysRevE.89.052142 . ISSN 1539-3755 . PMID 25353774. S2CID 22310350 .   
  10. دا سيلفا، سيرجيو لويز إي إف (2021). "قانون غوتنبرغ-ريختر المعمم من نوع كابا والتشابه الذاتي للزلازل". الفوضى، السوليتونات والكسور . 143 110622. رمز Bibcode : 2021CSF...14310622D . doi : 10.1016/j.chaos.2020.110622 . S2CID 234063959 . 
  11. ^ دا سيلفا، سيرجيو لويز إي إف؛ كارفاليو، بيدرو تياجو سي؛ دي أراوجو، جواو م؛ كورسو ، جيلبرتو (27/05/2020). "انعكاس الموجي الكامل بناءً على إحصائيات كانياداكيس" . المراجعة البدنية ه . 101 (5) 053311. بيب كود : 2020PhRvE.101e3311D . دوى : 10.1103/PhysRevE.101.053311 . ISSN 2470-0045 . بميد 32575242 . S2CID 219746493 .   
  12. كليمنتي، فابيو؛ غاليغاتي، ماورو؛ كانياداكيس، جورجيو؛ لانديني، سيموني (2016). "نماذج كابا المعممة لتوزيعات الدخل والثروة: دراسة استقصائية" . المجلة الأوروبية للفيزياء - مواضيع خاصة . 225 (10): 1959-1984 . arXiv : 1610.08676 . Bibcode : 2016EPJST.225.1959C . doi : 10.1140/epjst/e2016-60014-2 . ISSN: 1951-6355 . S2CID : 125503224 .  
  13. ^ كليمنتي ، فابيو. جاليجاتي، ماورو؛ كانياداكيس، جورجيو (2012). "نموذج جديد لتوزيع الدخل: التوزيع المعمم" . مجلة الاقتصاد . 105 (1): 63–91 . دوى : 10.1007 / s00712-011-0221-0 . اتش دي ال : 11393/73598 . ISSN 0931-8658 . S2CID 155080665 .  
  14. تريفيلاتو، باربرا (2013-09-02). "الدوال الأسية المشوهة وتطبيقاتها في التمويل" (ملف PDF) . إنتروبي . 15 (12): 3471-3489 . Bibcode : 2013Entrp..15.3471T . doi : 10.3390/e15093471 . ISSN 1099-4300 . 
  15. باسوس، لياندرو أباريسيدو؛ كليسون سانتانا، ماركوس؛ موريرا، تييري؛ بابا، جواو باولو (2019). "آلات بولتزمان المقيدة القائمة على إنتروبيا كابا". المؤتمر الدولي المشترك للشبكات العصبية 2019 (IJCNN) . بودابست، المجر: IEEE. الصفحات 1-8 . doi : 10.1109/IJCNN.2019.8851714 . ISBN  978-1-7281-1985-4. S2CID 203605811 . 
  16. كانياداكيس، جورجيو (25-09-2013). "الأسس النظرية والصياغة الرياضية للتوزيعات الإحصائية ذات الذيل وفقًا لقانون القوة" . إنتروبي . 15 (12): 3983-4010 . arXiv : 1309.6536 . Bibcode : 2013Entrp..15.3983K . doi : 10.3390/e15103983 . ISSN 1099-4300 . 
  17. كانياداكيس، ج. (2001). "الحركية غير الخطية الكامنة وراء الإحصاءات المعممة". فيزيكا أ: الميكانيكا الإحصائية وتطبيقاتها . 296 ( 3-4 ): 405-425 . arXiv : cond-mat/0103467 . Bibcode : 2001PhyA..296..405K . doi : 10.1016/S0378-4371(01)00184-4 . S2CID 44275064 . 
  18. ^ دا سيلفا، سيرجيو لويز إي إف؛ دوس سانتوس ليما، غوستافو Z .؛ فولبي، ارناني V .؛ دي أراوجو، جواو م؛ كورسو، جيلبرتو (2021). "مناهج قوية للمشاكل العكسية تعتمد على إحصائيات تساليس وكانياداكيس المعممة" . المجلة الفيزيائية الأوروبية بلس . 136 (5): 518. بيب كود : 2021EPJP..136..518D . دوى : 10.1140/epjp/s13360-021-01521-w . ISSN 2190-5444 . S2CID 236575441 .