Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of...

45
ون ن م و م ل ه وا ل و س م ور لك م ع ه ل ل رى ا سي ف وا ل م ع! ل ا# ق و" " ون ن م و م ل ه وا ل و س م ور لك م ع ه ل ل رى ا سي ف وا ل م ع! ل ا# ق و" "

Transcript of Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of...

Page 1: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

" والمؤمنون" ورسوله عملكم الله فسيرى إعملوا "وقل والمؤمنون" ورسوله عملكم الله فسيرى إعملوا وقل

Page 2: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.
Page 3: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

Hamdy N.Abd-ellahالله عبد الدين نور حمدي

Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University

Assiut, Egyptالقرى أم جامعة

الرياضيات قسمالمكرمة بمكة الجامعية الكلية

Page 4: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

Information GeometryInformation Geometryof Random Walk of Random Walk DistributionDistribution

4

Page 5: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

Abstract: Information geometry (Geometry and Nature) as emerged from the study of invariant properties of the manifold of probability distributions. It is regarded as mathematical sciences having vast developing areas of applications as well as giving new trends in geometrical and topological methods. Information geometry has many applications which are treated in many different branches, for instance, statistical inference, linear systems and time series, neural networks and nonlinear systems, linear programming, convex analysis and completely integrable dynamical systems, quantum information geometry and geo-metric modeling.

5

Page 6: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

Here, we give a brief account of information geometry and the deep relationship between the deferential geometry and the statistics[1; 4; 5; 10; 11] :The parameter space of the random walk distribution using its Fisher's matrix is defined. The Riemannian and scalar curvatures of the parameter space are calculated. The differential equations of the geodesic are obtained and solved. The relations between the J-divergence and the geodesic distance in that space are found.

6

Page 7: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

1 .Geometrical and statistical preliminaries:

The concept of a metric and a tensor, in generality, is well known, we turn now to statistical application. Therefore, we give some formulas and definitions of the geometrical and statistical concepts which are necessary for later use.

7

Page 8: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

Definition1.1[10]: A statistical model is a family S of probability distributions P of random variables which is smoothly parameterized by a finite number of real parameters i as the following

8

Page 9: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

9

Page 10: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

10

Page 11: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

11

Page 12: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

12

Page 13: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

13

Page 14: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

14

Page 15: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

15

Page 16: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

16

Page 17: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

17

Page 18: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

18

Page 19: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

19

Page 20: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

20

Page 21: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

21

Page 22: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

22

Page 23: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

23

Page 24: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

24

Page 25: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

25

Page 26: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.
Page 27: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

27

Page 28: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.
Page 29: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.
Page 30: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

30

Page 31: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

31

Page 32: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

32

Page 33: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

33

Page 34: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

34

Page 35: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

35

Page 36: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

36

Page 37: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

37

Page 38: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

38

Page 39: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

39

Page 40: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

40

Page 41: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.
Page 42: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.
Page 43: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

43

Page 44: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

44

Page 45: Hamdy N.Abd-ellah حمدي نور الدين عبد الله Department of Mathematics, Faculty of Science, Assiut University Assiut, Egypt جامعة أم القرى قسم الرياضيات.

45