最美情侣中文字幕电影,在线麻豆精品传媒,在线网站高清黄,久久黄色视频

歡迎光臨散文網(wǎng) 會(huì)員登陸 & 注冊(cè)

幾個(gè)概率不等式(二)Chernoff_bounds_初步_用高斯分布來(lái)演示

2023-08-24 09:22 作者:樂吧的數(shù)學(xué)  | 我要投稿

這個(gè)文章講一下 Chernoff Bounds,這個(gè)限其實(shí)是一種思路,不是一種固定的限,所以,如果上網(wǎng)搜的話,會(huì)有各種各樣的不等式都被稱為 Chernoff Bounds.? ?另外,名稱上也有叫? Chernoff-Hoeffding Bounds,? Chernoff 首先闡述了這種思想,用在拋硬幣上,后來(lái) Hoeffding 推廣到更一般的情況。

這個(gè)限的思路如下:


1). 把不等式轉(zhuǎn)換成 e 的指數(shù)形式,并引入一個(gè)自由變量

2). 使用 Markov 不等式

3). 應(yīng)用其它各種已知的條件,例如獨(dú)立性,例如其他純數(shù)學(xué)上的不等式

4).把限看成是 t 的函數(shù),求解以 t 為變量的這個(gè)函數(shù)的極值(求最小值,以便讓上界盡可能地低)


我們以正態(tài)分布為例子來(lái)把上面的思路演示一下:

X 是滿足 N(%5Cmu%2C%5Csigma%5E2)?的隨機(jī)變量,則:

我們要看的概率是:

P(X%5Cge%20a)

1). 我們把上面的概率換成:

P(X%20%5Cge%20a)%20%3D%20P(e%5E%7BtX%7D%20%5Cge%20e%5E%7Bta%7D)%20%5Cquad%20%5Cquad%20where%20%5Cquad%20%5Cforall%20t%3E0%20%5Ctag%201

2). 使用 Markov 不等式

P(e%5E%7BtX%7D%20%5Cge%20e%5E%7Bta%7D)%20%5Cle%20%5Cfrac%7BE(e%5E%7BtX%7D)%7D%7Be%5E%7Bta%7D%7D%20%20%5Ctag%202

現(xiàn)在,來(lái)計(jì)算公式 (2) 中的數(shù)學(xué)期望

%0A%5Cbegin%7Baligned%7D%0A%0AE(e%5E%7BtX%7D)%20%26%20%3D%20%5Cint_%7B-%5Cinfty%7D%5E%7B%2B%5Cinfty%7D%20e%5E%7Btx%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B2%5Cpi%7D%5Csigma%7D%20e%5E%7B-%5Cfrac%7B(x-%5Cmu)%5E2%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20dx%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%3D%20%5Cint_%7B-%5Cinfty%7D%5E%7B%2B%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B2%5Cpi%7D%5Csigma%7D%20e%5E%7B-%5Cfrac%7B(x-%5Cmu)%5E2%20-%202%5Csigma%5E2%20tx%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20dx%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%3D%20%5Cint_%7B-%5Cinfty%7D%5E%7B%2B%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B2%5Cpi%7D%5Csigma%7D%20e%5E%7B-%5Cfrac%7Bx%5E2%20-%202%5Cmu%20x%20%2B%5Cmu%5E2%20-%202%5Csigma%5E2%20tx%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20dx%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%3D%20%5Cint_%7B-%5Cinfty%7D%5E%7B%2B%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B2%5Cpi%7D%5Csigma%7D%20e%5E%7B-%5Cfrac%7Bx%5E2%20-%202(%5Cmu%20%2B%5Csigma%5E2%20t)%20x%20%20%2B%20%5Cmu%5E2%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20dx%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%3D%20%5Cint_%7B-%5Cinfty%7D%5E%7B%2B%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B2%5Cpi%7D%5Csigma%7D%20e%5E%7B-%5Cfrac%7B(x%20-%20(%5Cmu%20%2B%5Csigma%5E2%20t))%5E2%20-%20(%5Cmu%20%2B%5Csigma%5E2%20t)%5E2%20%2B%20%5Cmu%5E2%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20dx%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%3D%20e%5E%7B%20%5Cfrac%7B%20(%5Cmu%20%2B%5Csigma%5E2%20t)%5E2%20-%20%5Cmu%5E2%7D%20%7B2%5Csigma%5E2%7D%20%7D%5Cint_%7B-%5Cinfty%7D%5E%7B%2B%5Cinfty%7D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B2%5Cpi%7D%5Csigma%7D%20e%5E%7B-%5Cfrac%7B(x%20-%20(%5Cmu%20%2B%5Csigma%5E2%20t))%5E2%20%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20dx%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%20%3D%20e%5E%7B%20%5Cfrac%7B%20(%5Cmu%20%2B%5Csigma%5E2%20t)%5E2%20-%20%5Cmu%5E2%7D%20%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20%5C%5C%20%5C%5C%0A%0A%26%20%3D%20e%5E%7B%5Cfrac%7B%5Csigma%5E2%20t%5E2%7D%7B2%7D%20%2B%20%5Cmu%20%20t%7D%0A%0A%5Cend%7Baligned%7D%20%20%5Ctag%203

把公式 (3) 代入 公式 (2):

P(e%5E%7BtX%7D%20%5Cge%20e%5E%7Bta%7D)%20%5Cle%20%5Cfrac%7Be%5E%5Cfrac%7B%5Csigma%5E2%20t%5E2%7D%7B2%7D%20%2B%20%5Cmu%20%20t%7D%7Be%5E%7Bta%7D%7D%20%3D%20e%5E%7B%5Cfrac%7B%5Csigma%5E2%20t%5E2%7D%7B2%7D%20%2B%20%5Cmu%20%20t%20-%20ta%7D%20%20%5Ctag%204

我們的目標(biāo),是讓公式 (4) 中右側(cè)盡可能地小,也就是讓這個(gè)概率的上界盡可能小。


我們對(duì)公式 (4) 中右側(cè)的指數(shù)部分,求最小值:

%5Cfrac%7B%5Cpartial(%5Cfrac%7B%5Csigma%5E2%20t%5E2%7D%7B2%7D%20%2B%20%5Cmu%20%20t%20-%20ta)%20%7D%20%7B%20%5Cpartial%20t%7D%20%3D%20%5Csigma%5E2%20t%20%2B%20%5Cmu%20%20-%20a%20%3D%200%20%20%5Ctag%205

所以得到:

t%20%3D%20%5Cfrac%7Ba-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%5E2%7D%20%20%20%5Ctag%206

把 (6) 代入 (4) 有:

P(e%5E%7BtX%7D%20%5Cge%20e%5E%7Bta%7D)%20%5Cle%20e%5E%7B-%5Cfrac%7B(a-%5Cmu)%5E2%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20%20%5Ctag%207

即:

P(X%5Cge%20a)%20%5Cle%20%20e%5E%7B-%5Cfrac%7B(a-%5Cmu)%5E2%7D%7B2%5Csigma%5E2%7D%7D%20%20%5Ctag%208

我們用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布來(lái)代入看看 N(0,1)

P(X%5Cge%20a)%20%5Cle%20%20e%5E%7B-%5Cfrac%7Ba%5E2%7D%7B2%7D%7D%20%20%5Ctag%209

其中 a > 0,是因?yàn)?公式 (6) 中要求 t > 0


幾個(gè)概率不等式(二)Chernoff_bounds_初步_用高斯分布來(lái)演示的評(píng)論 (共 條)

分享到微博請(qǐng)遵守國(guó)家法律
漳平市| 汉沽区| 安顺市| 安平县| 东平县| 辽源市| 新源县| 彩票| 岳池县| 牙克石市| 丰镇市| 永登县| 河北区| 九江县| 罗平县| 积石山| 土默特左旗| 白水县| 太保市| 抚宁县| 元江| 梅河口市| 北宁市| 贺州市| 汪清县| 天祝| 溆浦县| 岫岩| 安义县| 禹城市| 宜都市| 无棣县| 林口县| 澜沧| 特克斯县| 泗阳县| 潞城市| 岳阳县| 昌乐县| 禄劝| 土默特右旗|