如图6.9所示,随机矩阵的特征值可以类比高斯分布的半圆形分布结果。
图6.9 随机矩阵特征值的不同形状。高斯分布下特征值服从维格纳半圆分布,柯西分布对应自由度为1的学生T分布。
假设M为一个(n,n)的对称矩阵,特征值 满足 为第i个特征向量。
定义在[-R,R]上的维格纳半圆分布,可以被视为中心为(0,0)并标准化之后的半圆形:
当矩阵的大小n接近无穷时,此分布会成为(n,n)对称矩阵特征值的极限分布(有限矩条件)。
我们将在下面进一步介绍随机矩阵的“肥尾性”及其收敛性质。
上面的描述等价于描述矩阵的肥尾性,我们可以认为,单变量分布的四阶矩达到高斯水平(等于3),相当于在随机矩阵中,特征值触及维格纳半圆。