In this paper, we propose a novel Euclidean-distance-based coefficient, named differential distance correlation, to measure the strength of dependence between a random variable $ Y \in \mathbb{R} $ and a random vector $ \boldsymbol{X} \in \mathbb{R}^p $. The coefficient has a concise expression and is invariant to arbitrary orthogonal transformations of the random vector. Moreover, the coefficient is a strongly consistent estimator of a simple and interpretable dependent measure, which is 0 if and only if $ \boldsymbol{X} $ and $ Y $ are independent and equal to 1 if and only if $ Y $ determines $ \boldsymbol{X} $ almost surely. An alternative approach is also proposed to address the limitation that the coefficient is non-robust to outliers. Furthermore, the coefficient exhibits asymptotic normality with a simple variance under the independent hypothesis, facilitating fast and accurate estimation of $ p $-value for testing independence. Three simulation experiments show that the proposed coefficient is more computationally efficient for independence testing and more effective in detecting oscillatory relationships than several competing methods. We also apply our method to analyze a real data example.


翻译:本文提出了一种基于欧氏距离的新颖系数,称为微分距离相关性,用于衡量随机变量 $ Y \\in \\mathbb{R} $ 与随机向量 $ \\boldsymbol{X} \\in \\mathbb{R}^p $ 之间的依赖强度。该系数具有简洁的表达式,且对随机向量的任意正交变换具有不变性。此外,该系数是一个简单且可解释的依赖度量的强一致估计量:当且仅当 $ \\boldsymbol{X} $ 与 $ Y $ 独立时其值为 0,当且仅当 $ Y $ 几乎必然决定 $ \\boldsymbol{X} $ 时其值为 1。本文还提出了一种替代方法,以解决该系数对异常值不稳健的局限性。进一步地,在独立假设下,该系数展现出渐近正态性且具有简单方差形式,便于快速准确地估计独立性检验的 $ p $ 值。三项模拟实验表明,与多种竞争方法相比,所提系数在独立性检验中计算效率更高,且在检测振荡关系方面更为有效。我们还将该方法应用于一个实际数据分析案例。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICML2025】生成模型中潜空间的Hessian几何结构
专知会员服务
17+阅读 · 6月15日
【NeurIPS2022】黎曼扩散模型
专知会员服务
42+阅读 · 2022年9月15日
NeurIPS 2021 | 寻找用于变分布泛化的隐式因果因子
专知会员服务
17+阅读 · 2021年12月7日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年7月31日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
NAACL 2019 | 一种考虑缓和KL消失的简单VAE训练方法
PaperWeekly
20+阅读 · 2019年4月24日
条件概率和贝叶斯公式 - 图解概率 03
遇见数学
10+阅读 · 2018年6月5日
傅里叶变换和拉普拉斯变换的物理解释及区别
算法与数学之美
11+阅读 · 2018年2月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【ICML2025】生成模型中潜空间的Hessian几何结构
专知会员服务
17+阅读 · 6月15日
【NeurIPS2022】黎曼扩散模型
专知会员服务
42+阅读 · 2022年9月15日
NeurIPS 2021 | 寻找用于变分布泛化的隐式因果因子
专知会员服务
17+阅读 · 2021年12月7日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年7月31日
相关资讯
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
NAACL 2019 | 一种考虑缓和KL消失的简单VAE训练方法
PaperWeekly
20+阅读 · 2019年4月24日
条件概率和贝叶斯公式 - 图解概率 03
遇见数学
10+阅读 · 2018年6月5日
傅里叶变换和拉普拉斯变换的物理解释及区别
算法与数学之美
11+阅读 · 2018年2月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员