वर्दी और पक्षपाती सिक्के के बीच सांख्यिकीय दूरी


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चलो से अधिक समान वितरण हो बिट्स, और से अधिक वितरण होना बिट्स जहां बिट्स स्वतंत्र हैं और प्रत्येक बिट है संभावना के साथ । यह सही है कि बीच सांख्यिकीय दूरी और है , जब ?UnDn11/2−ϵDUΩ(ϵn)n≤1/ϵ2


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हाँ। और बीच की सांख्यिकीय दूरी कम से कम , जो कि ; उदाहरण के लिए यहाँ देखें माटस का उत्तर: cstheory.stackexchange.com/questions/14471/…UVPrU(∑xi>n/2)−PrD(∑xi>n/2)Ω(εn)
— Yury

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धन्यवाद। शायद समझाएं कि एक उत्तर में मैं जो स्वीकार कर सकता हूं, उसमें क्या लिखा है इसे कैसे प्राप्त करें?
— मनु


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माटस के जवाब के बारे में, आप Slud की असमानता से बेहतर कर सकते हैं; में देखते हैं (2.13,2.14) arxiv.org/abs/1606.08920
— Aryeh

जवाबों:


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यादृच्छिक बिट्स को द्वारा निरूपित करें । परिभाषा के अनुसार, के बीच सांख्यिकीय दूरी और कम से कम है हर के लिए टी । हम t = n / 2 + \ sqrt {n} चुनते हैं ।x1,…,xnUDPrU(∑xi≥t)−PrD(∑xi≥t)tt=n/2+n

ध्यान दें कि कुछ पूर्ण निरंतर लिए । यदि , तो सांख्यिकीय दूरी कम से कम , और हम कर रहे हैं। तो हम नीचे मान लेते हैं कि ।PrU(∑xi≥t)≥c1c1>0PrD(∑xi≥t)≤c1/2c1/2PrD(∑xi≥t)≥c1/2

आइए Bernoulli यादृच्छिक चर with । हमारा लक्ष्य यह साबित करना है कि । माध्य मान प्रमेय से, कुछ । अब, हम साबित करेंगे कि ; इसका मतलब है कि वांछित सांख्यिकीय दूरी कम से कम , आवश्यकतानुसार।f(s)=Pr(∑xi≥t)x1,…,xnPr(xi=1)=1/2−sf(0)−f(ε)=Ω(εn)

f(0)−f(ε)=−εf′(ξ),
ξ∈(0,ε)−f′(ξ)≥Ω(n)Ω(nε)

लिखें, और ध्यान दें कि इस प्रकार,

f(ξ)=∑k≥t(nk)(12−ξ)k(12+ξ)n−k,
f′(ξ)=∑k≥t(nk)(−k(12−ξ)k−1(12+ξ)n−k+(n−k)(12−ξ)k(12+ξ)n−k−1)=−∑k≥t(nk)(12−ξ)k(12+ξ)n−kk/2+kξ−(n−k)/2+(n−k)ξ(1/2−ξ)(1/2+ξ).
k/2+kξ−(n−k)/2+(n−k)ξ(1/2−ξ)(1/2+ξ)=(2k−n)/2+nξ(1/2−ξ)(1/2+ξ)≥2(2t−n)=4n.
−f′(ξ)≥4n∑k≥t(nk)(12−ξ)k(12+ξ)n−k=4nf(ξ)≥4nf(ε)≥4n⋅(c1/2).
यहां, हमने इस धारणा का उपयोग किया कि । हमने दिखाया कि ।f(ε)=PrD(x1+⋯+xn≥t)≥c1/2−f′(ξ)=Ω(n)

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कुछ अधिक प्राथमिक, और थोड़ा गड़बड़ सबूत (या कम से कम मुझे ऐसा लगता है)।

सुविधा के लिए, अनुमान के अनुसार , के साथ लिखें ।ε=γnγ∈[0,1)

हमने स्पष्ट रूप से की अभिव्यक्ति को कम किया है : dTV⁡(P,U)

2dTV⁡(P,U)=∑x∈{0,1}n|(12+γn)|x|(12−γn)n−|x|−12n|=12n∑k=0n(nk)|(1+2γn)k(1−2γn)n−k−1|≥12n∑k=n2+nn2+2n(nk)|(1+2γn)k(1−2γn)n−k−1|≥Cn∑k=n2+nn2+2n|(1+2γn)k(1−2γn)n−k−1|
जहाँ एक पूर्ण स्थिरांक है। हम प्रत्येक समन को अलग से कम करते हैं: फिक्सिंग , और लेखन , ताकि प्रत्येक समन एक मात्रा से घिरा हुआ कम हो - अभिसरण (जब ) कोC>0kℓ=k−n2∈[n,2n]
(1+2γn)k(1−2γn)n−k=(1−4γ2n)n/2(1+2γn1−2γn)ℓ≥(1−4γ2n)n/2(1+2γn1−2γn)n→n→∞e4γ−2γ2
n→∞e4γ−2γ2−1>4γ−2γ2>2γ ; यह कहते हुए कि प्रत्येक । सारांशित करते हुए, यह पैदावार जैसा कि दावा किया गया है ।Ω(γ)
2dTV⁡(P,U)≥Cn∑k=n2+nn2+2nΩ(γ)=Ω(γ)=Ω(εn)

(इसके अच्छे गुणों के कारण हेलिंगर को प्रॉक्सी के रूप में उपयोग करना wrt उत्पाद वितरण लुभावना है, और बहुत तेज़ होगा, लेकिन अंत में निचले हिस्से में द्विघात कारक से नुकसान होगा।)
— क्लेमेंट सी।

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अच्छा! मुझे प्राथमिक दृष्टिकोण पसंद है। हमें इसे भी गैर-स्पर्शोन्मुख बनाने में सक्षम होना चाहिए .... एक तरीका यह है कि , फिर अच्छी असमानता । थोड़ा गड़बड़। n(1+z1−z)n≥(1+2z)n1+w≥ew−w2/2
— usul
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