Kovarianz

Die Kovarianz gibt an wie sehr zwei Verteilungen von Zufallsvariablen in ihrer Varianz um den Erwartungswert verteilt sind. Ein Spezialfall ist die Varianz.

Cov(X,Y):=E[(XEX)(YEY)]\operatorname{Cov}(X,Y):=E[(X-EX)\cdot(Y-EY)]

Sind die Varianzen endlich so gelten folgende Eigenschaften:

Cov(X,Y)=E(XY)E(X)E(Y)\operatorname{Cov}(X,Y)=E(XY)-E(X)\cdot E(Y) Cov(aX+b,cY+d)=acCov(X,Y)\operatorname{Cov}(a X+b, c Y+d)=a c \operatorname{Cov}(X, Y) Var(X+X)=Var(X)+Var(Y)+2Cov(X,Y)\operatorname{Var}(X+X)=\operatorname{Var}(X)+\operatorname{Var}(Y)+2 \operatorname{Cov}(X, Y)

Aus der Kovarianz zusammen mit der Varianz lässt sich die Korrelation berechnen.

Sample Covariance

Covariance Matrix

XXT=xtxtTX X^T=\sum x_t x_t^T