数学の確率論および関係した諸分野におけるモーメント () または積率(せきりつ)とは、物理学におけるモーメントを抽象化した概念である。
実変数 に関する関数 の 次モーメント は、
で表される。妥当な仮定の下で高次モーメント全ての値から関数 は一意に決定される。 は を密度関数とする測度の重心を表している。
関数 の 周りの 次モーメント は、
で表される。
重心周りのモーメント を中心モーメントまたは中心化モーメントといい、こちらを単にモーメントということもある。
確率分布のモーメント
確率密度関数 のモーメントには、次のような要約統計量としての意味付けがある。 全測度は: 。 は の平均値。 は分散、 は標準偏差。 は歪度。 は尖度。
変量統計のモーメント 変量統計における、データ のモーメントの定義を2つ挙げる。1つ目の定義では
と表される。要約統計量は確率分布の場合と同様である。
もう1つの変量統計のモーメントの定義では
と表される。
この定義による変量統計のモーメントには、確率密度関数のモーメントに似た、次の性質がある。 。 は平均値。 は分散、 は標準偏差。 は歪度。 は尖度。
画像のモーメント 2変数関数 の 次モーメント は、
または、デジタル画像に対しては、
で表される。
2変数関数のモーメントは、画像の特徴抽出に利用される。
画像のモーメントには、次のような性質がある。 は面積(ピクセル値の総和。二値画像などでピクセル値が一定ならば面積を意味する。)。 点 は重心。 慣性主軸(周りの2次モーメントが最小になる直線)は重心を通り、傾きは で、 は を満たす。 慣性主軸を 軸に一致させれば、中心モーメントは平行移動・回転に対し不変、中心モーメントを で割った値は拡大縮小に対し不変。
モーメントは同様に、多変数関数に拡張できる。
参考文献