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 ?的隨機(jī)變量,則:
我們要看的概率是:
1). 我們把上面的概率換成:
2). 使用 Markov 不等式
現(xiàn)在,來(lái)計(jì)算公式 (2) 中的數(shù)學(xué)期望
把公式 (3) 代入 公式 (2):
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:
所以得到:
把 (6) 代入 (4) 有:
即:
我們用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布來(lái)代入看看 N(0,1)
其中 a > 0,是因?yàn)?公式 (6) 中要求 t > 0
標(biāo)簽: