अज़ुमा की असमानता के इस अमानवीय संस्करण का प्रमाण क्या है?


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Dwork एट अल द्वारा बूस्टिंग और डिफरेंशियल प्राइवेसी के परिशिष्ट बी में , लेखक बिना सबूत के निम्नलिखित परिणाम बताते हैं और इसे अज़ुमा की असमानता के रूप में संदर्भित करते हैं:

चलो C1,,Ck वास्तविक मूल्य जा यादृच्छिक परिवर्तनीय ऐसी है कि हर एक के लिए i[k] ,

  1. Pr[|Ci|α]=1 , और
  2. प्रत्येक के लिए (c1,,ci1)Supp(C1,,Ci1) , हमारे पास E[CiC1=c1,,Ci1=ci1]β

फिर हर z>0 , हमारे पास Pr[i=1kCi>kβ+zkα]ez2/2

मुझे यह साबित करने में परेशानी हो रही है। Azuma की असमानता के मानक संस्करण का कहना है:

मान लें कि {X0,X1,,Xk} एक मार्टिंगेल है, और |XiXi1|γi लगभग निश्चित रूप से। फिर सभी t>0 , हमारे पास Pr[Xkt]exp(t2/(2i=1kγi2))

Dwork et al। द्वारा बताई गई Azuma की असमानता के संस्करण को साबित करने के लिए, मुझे लगा कि हमें X0=0 और Xi=Xi1+CiE[CiC1,C2,,Ci1] । इस तरह, मुझे लगता है कि {X0,,Xk} एक मार्टिंगेल है। लेकिन हम सभी कह सकते हैं कि |XiXi1|2α लगभग निश्चित रूप से, सही? दो कारकों का वह कारण परेशानी का कारण बनता है, क्योंकि इसका अर्थ है कि प्रतिस्थापन के बाद, हम केवल उस Pr[i=1kCi>kβ+zk2α]ez2/2 2/2 } , जो कि Dwork et al द्वारा बताए गए निष्कर्ष से कमजोर है।

क्या कोई साधारण ट्रिक मुझे याद आ रही है? Dwork एट अल द्वारा बयान है। दो का एक पहलू याद आ रहा है?


कागज में बयान सत्य है, लेकिन अज़ुमा की असमानता के "सामान्य" संस्करण से पालन नहीं करता है। मुद्दा यह है कि सामान्य कथन मानता है लेकिन समान लंबाई का कोई अंतराल करेगा; सममित अंतराल को मानने का कोई कारण नहीं है। XiXi1[a,a]
थॉमस

जवाबों:


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मुझे एक संदर्भ नहीं मिल रहा है, इसलिए मैं यहां केवल प्रमाण लिखूंगा।

प्रमेय। चलो असली यादृच्छिक परिवर्तनीय हो। चलो स्थिरांक हो। मान लीजिए कि, सभी के लिए और सभी के समर्थन में , हमारे पास हैएक 1 , , एक n , 1 , , n मैं { 1 , , n }X1,,Xna1,,an,b1,,bni{1,,n}( एक्स 1 ,, एक्स मैं - ( 1 )(x1,,xi1)(X1,,Xi1)

  1. E[Xi|X1=x1,,Xi1=xi1]0 और
  2. P[Xi[ai,bi]]=1

फिर, सभी ,पी [t0

P[i=1nXit]exp(2t2i=1n(biai)2).

सबूत। परिभाषित करें । हम दावा करते हैं कि सभी और , हम धारणा के द्वारा, और सभी । (ध्यान दें किमैं { 1 , , n } λ 0 [ λ वाई मैं ]1Yi=j=1iXjमैंλ[λवाईमैं]=[λवाईमैं-1λ

(*)i{1,,n} λ0     E[eλYi]e18λ2j=1i(bjaj)2.
iλ
E[eλYi]=E[eλYi1eλXi]=E[eλYi1E[eλXi|Yi1]].
μ(yi1):=E[Xi|Yi1=yi1]0P[Xi[ai,bi]]=1yi1 के समर्थन मेंYi1Yi1=X1++Xi1।) इस प्रकार, होफिंग के लेम्मा द्वारा , सभी के लिए और सभी । चूंकि , हमारे पास सभी , -
E[eλXi|Yi1=yi1]eλμ(yi1)+18λ2(biai)2
yi1Yi1λRμ(yi1)0λ0
E[eλYi]E[eλYi1e0+18λ2(biai)2].
अब प्रेरण उपर्युक्त दावा (*) देता है।

अब हम मार्कोव की असमानता को और अपने दावे (*) का उपयोग करते हैं। सभी , अंत में, दाहिने हाथ की अभिव्यक्ति को कम करने और परिणाम प्राप्त करने के लिए करें। टीeλYnt,λ>0

P[i=1nXit]=P[Ynt]=P[eλYneλt]E[eλYn]eλte18λ2i=1n(biai)2eλt.
λ=4ti=1n(biai)2

मैं अपने टिप्पणी में उल्लेख किया है, यह और "सामान्य" Azuma की असमानता के बयान के बीच मुख्य अंतर की आवश्यकता होती है के बजाय । पूर्व अधिक लचीलेपन की अनुमति देता है और यह कुछ मामलों में 2 का कारक बचाता है।Xi[ai,bi]Xi[a,a]

ध्यान दें कि सबूत में यादृच्छिक चर एक सुपरमार्टिंगेल हैं। आप एक मार्टिंगेल , और (जहाँ सेट करके अज़ुमा की असमानता का सामान्य संस्करण प्राप्त कर सकते हैं। ), और फिर उपरोक्त परिणाम को लागू करना।Y 1 , , वाई एन एक्स मैं = Y मैं - वाई मैं - 1 [ एक मैं , मैं ] = [ - सी मैं , मैं ] पी [ |YiY1,,YnXi=YiYi1[ai,bi]=[ci,ci]P[|YiYi1|ci]=1


सबूत की पहली पंक्ति में, यह शायद होना चाहिए (ऊपरी के रूप में राशि के लिए बाध्य बजाय ) .... i nYi=j=1iXjin
Dougal

1
इसका प्रमाण भी दूबशाही और पंचोंसी द्वारा मोनोग्राफ में दिया गया है।
क्रिस्टोफर अर्नसेफेल्ट हैनसेन

@ क्रिस्तोफ़रअर्न्सफ़ेल्टहेनसेन: महान। क्या आपके पास एक लिंक है?
थॉमस
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