高斯随机变量最大值的方差

机器算法验证 可能性 正态分布 数理统计 方差
2022-03-24 21:32:03

给定随机变量X1,X2,,Xn抽样 iid 来自N(0,σ2), 定义

Z=maxi{1,2,,n}Xi

我们有那个是否有任何上限/下限E[Z]σ2lognVar(Z)

2个回答

您可以通过应用 Talagrand 不等式获得上限:查看 Chatterjee 的书(例如超集中现象)。

它告诉你Var(f)Ci=1nif221+log(if||2/if1)

对于最大值,你得到,然后通过对上的高斯度量进行积分,你得到 对称。(在这里,我选择了我所有的 rv iid 方差一)。if=1Xi=maxRnif22=if1=1n

这是方差的真实顺序:由于您对最大值的期望有一些上限,因此 Eldan-Ding Zhai 的这篇文章(关于高斯上确界的多个峰值和中等偏差)告诉您
Var(maxXi)C/(1+E[maxXi])2

也有可能获得反映这些方差界限的尖锐集中不等式:您可以查看http://www.wisdom.weizmann.ac.il/mathusers/gideon/papers/ranDv.pdf 或者,对于更一般的高斯过程,在我的论文 https://perso.math.univ-toulouse.fr/ktanguy/files/2012/04/Article-3-brouillon.pdf

总的来说,很难找到高斯上定方差的正确数量级,因为来自浓度理论的工具对于最大函数总是次优的。

如果我可以问,你为什么需要这些估计?

更一般地说,范围的期望和方差取决于分布的尾部有多胖。对于方差,它是,其中取决于您的分布(均匀,高斯)请参见此处下表显示了该范围的数量级。O(nB)BB=2B=1B=0

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