उत्तर: ।Θ ( एम।)n लॉगn-----√)
केंद्रीय सीमा प्रमेय के बहुआयामी संस्करण को लागू करते हुए, हम पाते हैं कि वेक्टर में asymptotically multivariate Gaussian वितरण
और
हम नीचे समझेंगे कि है एक गाऊसी वेक्टर (और न केवल लगभग एक गाऊसी वेक्टर)। आइए हम सभी ( सभी से स्वतंत्र हैं ) के साथ विचरण साथ एक गाऊसी यादृच्छिक चर । यही है, चलो
वी एक आर [ एक्स आई ] = एम ( 1)( एक्स)1, ... , एक्सn)Cov(Xi,Xj)=-m/n2। एक्सजेडमीटर/n2एक्समैंजेडएक्समैं( Y 1 Y 2 ⋮ वाई एन )=( एक्स 1 +जेड एक्स 2 +Z⋮ एक्स एन +Z)।
V a r [ Xमैं] = म ( १n- 1n2) ,
सी ओ वी ( एक्स)मैं, एक्सj) = - एम / एन2।
एक्स जेडएम / एन2एक्समैंजेडएक्समैं⎛⎝⎜⎜⎜⎜Y1Y2⋮Yn⎞⎠⎟⎟⎟⎟= ⎛⎝⎜⎜⎜⎜एक्स1+ Zएक्स2+ Z⋮एक्सn+ Z⎞⎠⎟⎟⎟⎟।
हमें एक गाऊसी वेक्टर । अब प्रत्येक पास variance :
और सभी स्वतंत्र हैं:
Y i m / n V a r [ Y i ] = V a r [( य1, … , वायn)Yमैंएम / एनYiCov(Yi,Yj)=Cov(Xi,Xj)+ C o v ( X i , Z ) + C o v ( एक्स जे , जेड ) । =V a r [ यमैं] = V a r [ Xमैं] + 2 C o v ( X)मैं, जेड)=0+ V a r [ Z] = एम / एन ,
Yमैंसी ओ वी ( वाईमैं, वाईj) = सी ओ वी ( एक्स)मैं, एक्सj) + सी ओ वी ( एक्समैं, जेड) + सी ओ वी ( एक्सj, जेड)=0+ सी ओ वी ( जेड), जेड) = 0।
ध्यान दें कि । इस प्रकार हमारी मूल समस्या खोजने की समस्या के बराबर है । सादगी के लिए पहले आइए हम उस मामले का विश्लेषण करें जब सभी में विचरण ।Yमैं- वाईj= एक्समैं- एक्सjYमी ए एक्स- वाईs e c - m a xYमैं1
संकट। हमें स्वतंत्र गौसियन rv माध्य और विचरण । की अपेक्षा का अनुमान लगाएं ।nγ1, … , Γnμ1γमी ए एक्स- γs e c - m a x
उत्तर: ।Θ ( १लॉगn√)
अनौपचारिक प्रमाण।
यहाँ इस समस्या का एक अनौपचारिक समाधान है (इसे औपचारिक बनाना कठिन नहीं है)। चूंकि उत्तर माध्य पर निर्भर नहीं करता है, हम मान लेते हैं कि । Let , जहां । हमारे पास (बड़े पैमाने पर ),
μ = 0Φ¯( टी ) = पीआर [ γ> टी ]γ∼ एन( 0 , 1 )टी
Φ¯( t ) ≈ १2 π--√टीई- 12टी2।
ध्यान दें कि
Φ ( γमैं) समान रूप से और स्वतंत्र रूप से पर वितरित किए जाते हैं ,[ ० , १ ]
Φ ( γमी ए एक्स) बीच सबसे छोटा है ,Φ ( γमैं)
Φ ( γs e c - m a x ) बीच दूसरा सबसे छोटा है ।Φ ( γमैं)
इस प्रकार करीब है और करीब है (कोई एकाग्रता नहीं है लेकिन हम डॉन ' स्थिरांक के बारे में ध्यान रखें कि ये अनुमान काफी अच्छे हैं, वास्तव में, वे बहुत अच्छे हैं यदि हम स्थिरांक की परवाह करते हैं - लेकिन इसके लिए औचित्य की आवश्यकता है)। लिए सूत्र का उपयोग करते हुए , हम उस
Φ ( γमी ए एक्स)1 / एनΦ ( γमी ए एक्स)2 / एनΦ¯( टी )
2 ≈ Φ¯( γs e c - m a x) / Φ¯( γमी ए एक्स)≈ ई12( γ2मी ए एक्स- γ2s e c - m a x)।
इस प्रकार is whp ध्यान दें कि Gamma max_ Gamma । हमारे पास,
γ2मी ए एक्स- γ2s e c - m a xΘ ( 1 )γमी ए एक्स≈ गामाs e c - m a x= Θ ( लॉगn----√)
γमी ए एक्स- γs e c - m a x≈ Θ ( 1 )γमी ए एक्स+ γs e c - m a x≈ Θ ( 1 )लॉगn----√।
QED
हम उस
E[Xmax−Xsec−max]=E[Ymax−Ysec−max]=Var[Yi]−−−−−−√×E[γmax−γsec−max]=Θ(mnlogn−−−−−−√).
जब हमारे पास मनमाना स्कोर होता है तो वही तर्क दिया जाता है। यह दिखाता है कि
E[Xmax−Xsec−max]=cE[Xmax−Xmin]/logn.