アルキメデスコピュラの名前の由来(続)
5/4の記事の続き。
大学図書館に行って前述の本にあたってみた。
Among the most important results in PM spaces - for the statisticians - is the class of Archimedian t-norms, that t-norms that satisfy [tex:T(u,u)Archimedean copulas.
Nelsen, R. B. (2006). An Introduction to Copulas, 2nd ed., Springer-
Verlag, New York.
1. Introduction
まず、アルキメデスコピュラはPM(probabilistic matric) spaceの分野からきている。確率分布の空間の中に距離を入れて研究したいという人たち。
でもなんでその式でアルキメデスなのかよくわからない。
ちなみにt-normというのは以下の通りで、一般の意味での距離に近いような、そうでないような。
t-norm (triangular norm) - A function T : [0,1] × [0,1] → [0,1] that satisfies
- whenever
- for all a in [0,1]
- for all a, b, c in [0,1]
Schweizer, B. and Sklar, A. (1983). Probabilistic Metric Spaces, North-
Holland, New York [Reprint (2005), Dover Publications]. より要約。
Nelsenの方の本をめくってみるとわかった。(4.3節より)
By now the reader is surely wondering about the meaning of the term "Archimedean" for these copulas. Recall the Archimedean axiom for the positive real numbers: If a, b are positive real numbers, then there exists an integer n such that .
どうもアルキメデスの公理と関係しているようだ。
正実数a,bについて、aをとある自然数倍すればbより大きくできる。という話。
An Archimedean copulas behaves like a binary operation on interval I, in that the copula assigns to each pair u, v in I a number . From Theorem 4.1.5, we see that the "operation" is commutative and associative, and preserves order as a consequence of (2.2.5), i.e., and implies (algebraist call an ordered Abelian semi-group).
アルキメデスコピュラは[0,1]区間の2項演算とも見れる。しかも性質が足し算に似ていて、順序を保つ(順序付き可換半群)。
証明に興味のある人は引用元の本を参照してください。
ちなみに(2.2.5)というのはFrechet-Hoeffdingの限界と呼ばれる不等式。
For any u in I we can define the -powers of u recursively: , and [note that belongs to the diagonal section of].
足し算に似ているんだから、自然数倍のアナロジーも考えられるでしょうという発想。数学ではよくあること。
そもそも掛け算は足し算からの流れで理解されている。
たとえばaの4倍というのはa+a+a+aのことであって、わざと関数っぽく書けばPlus(a, Plus(a, Plus(a, a)))となる。
The version of Archimedean axiom for (I,C) is, For any two numbers u, v in (0,1), there exists a positive integer such that [tex:u^n_C
“コピュラ的自然数倍”を上のように定義すると、元祖アルキメデスの公理と同様の性質が成り立つということがいえる。
引用元の本ではこのあと証明が書いてあるが、定義からそんなに問題なく導ける。
それならたしかにアルキメデスと名前を付けてもいい。