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Em estatística e em teoria das probabilidades, matriz de covariância é uma matriz, simétrica, que sumariza a covariância entre N variáveis.
Se os elementos de um vetor coluna
forem variáveis aleatórias, cada uma com variância finita, então a matriz de covariância será a matriz cujo elemento (i, j) é a covariância
em que
é o valor esperado do i-ésimo elemento do vetor X. Em outras palavras, temos
A covariância entre um elemento e ele mesmo é a sua variância e forma a diagonal principal da matriz. A inversa desta matriz, , é chamada matriz de covariância inversa ou matriz de precisão.
A definição acima é equivalente à multiplicação do vetor coluna pela sua transposta