Zzong's Notes

방문

Home

❯

머신러닝

❯

Optimization

❯

Jensen's inequality

Jensen's inequality

최초 작성 2026-06-14마지막 수정 2026-10-24읽는 데 1분

노트 편집 ↗

Jensen’s Inequality

For a random variable x, if f(x) is convec (refer. convex function), then E[f(x)]>=f(E[x]).

|

For a random variable x, if f(x) is concave, then f(E[x])>=E[f(x)]

(위와 반대).

|

Note

  • Jensen 의 부등식에서 등호가 성립하는 경우는 다음과 같습니다: f(E[x])=E[f(x)] 이 성립하려면, x 가 상수일 때만 가능합니다.

Related

  • convex function, machine_learning/probabilistic_models/EM algorithm, KL-Divergence

링크된 언급

3
convex function

Convex ? Concave f(x) is concave, iff -f(x) is convex. Convex Quadratic Function 아래 그림과 같이 오직 하나의 minima (global minimum) 밖에 존재하지 않는 비용 함수 J 를 convex quadratic function 이라 부른다. convex 는 윤곽이 볼록하다는 뜻이다. Strictly Convex Fun...

EM algorithm

EM Algorithm 으로 풀 수 있는 문제들 mixture gaussian problem, Probabilistic latent Semantic Indexing, K-means 정의 EM algorithm is an iterative method and a bound optimization algorithm to find (local) MLE or MAP estimates of param...

KL-Divergence

한줄 요약 KL-Divergence(Kullback-Leibler Divergence)는 두 확률분포가 얼마나 다른지를 재는 값이다. 직관으로는 “진짜 분포가 P인데 내가 Q라고 믿고 행동하면, 평균적으로 얼마나 손해를 보나” 를 잰다. 정보이론 관점에서 그 손해는 “낭비되는 비트 수”이고, 통계 관점에서는 “잘못된 모델이 데이터를 얼마나 덜 그럴듯하게 보나”다. 핵심 성질 세 가지만 기억하...

함께 보면 좋은 글

convex function

f(x) is convex, iff f^{\prime\prime}(x)\geqslant0,\forall\mathrm{x}\in R f(x) is strictly convex, iff f^{\prime\prime}(x)>0,\forall\mathrm{x}\in R f(x) is concave, iff -f(x) is convex.

optimization problem

최적화 문제 (Optimization problems) 란 여러개의 선택가능한 후보 중에서 최적의 해 (Optimal value) 또는 최적의 해에 근접한 값을 찾는 문제를 일컫는다.

variational EM algorithm

간단한 모델에서는 p\left(z\mid x;\theta\right) 에 대한 analytical solution 이 존재하여 q(z)=p\left(z\mid x;\theta\right) 을 구하는 것이 tractable 했다. 대신, x 가 주어졌을 때, latent variables 의 집합이 나머지 latent variables 에 대하여 독립임을 가정하면...

bound optimization

tight lowerbound LL(\boldsymbol{\theta}) ,

Lagrange multiplier method

Method of finding a local maximum subject to constraints. Maximize f(x,y) and subject to g(x,y)=c (constraint) Assuming that f and g have continuous partial derivatives. Lagrange...

global minimum

Global minimum 은 목적 함수 전체 영역에서 가장 작은 값을 가지는 지점이다.

Newton-Raphson method

Newton’s method 라고 불리기도 하며, 실수 함수의 approximate 한 해를 빠르게 찾는 방법이다. Newton-Raphson method 는 f(x) 의 해를 찾기 위해 다음을 무한히 반복한다

quasi-Newton method

Newton-Raphson method 대신 사용하는 방식으로, 주어진 함수들에 대한 로컬 maxima 또는 minima 를 찾는 방법이다.

bias correction

bias correction 은 지수이동평균을 구할 때, 처음에 평균에 발생한 bias 부분을 고쳐주는 역할을 하는 방법이다.

mean field approximation

variational inference 와 동일한 아이디어를 채택한 방식이다. 즉, posterior density 인 p(\theta \mid x) 를 g(\theta \mid \phi) 라는 density 로 근사시키는데, 이때 factorize 되는 형태를 취하게 한다.

  • Jensen’s Inequality
  • Note
  • Related