이 비표준 버전의 Azuma 불평등의 증거는 무엇입니까?


12

Dwork 등 의 부스팅 및 차등 개인 정보 보호 정책 부록 B 에서 저자는 증거없이 다음 결과를 언급하고이를 Azuma의 불평등이라고합니다.

하자 C1,,Ck 실수 할 확률 변수는 그 모든 대한 i[k] ,

  1. Pr[|Ci|α]=1
  2. 모든에 대한 , 우리가 .(c1,,ci1)Supp(C1,,Ci1)E[CiC1=c1,,Ci1=ci1]β

그런 다음 모든 에 대해 .z>0Pr[i=1kCi>kβ+zkα]ez2/2

이것을 증명하는 데 문제가 있습니다. Azuma 불평등표준 버전 은 다음과 같습니다.

가정 마틴이며,거의 확실하게 . 그러면 모든 에 대해 있습니다.| X iX i 1 | γ i t > 0 Pr [ X kt ] exp ( t 2 / ( 2 k i = 1 γ 2 i ) ){X0,X1,,Xk}|XiXi1|γit>0Pr[Xkt]exp(t2/(2i=1kγi2))

Dwork et al.에 의해 언급 된 Azuma의 불평등의 버전을 증명하기 위해, 우리는 이고 . 그렇게해서 는 마틴 게일 이라고 생각 합니다. 그러나 우리가 말할 수있는 것은 거의 확실 하죠? 대체 후, 우리는 단지 는 Dwork et al.X I = X I - 1 + C I - E [ C I | C (1) , C (2) , ... , C I - 1 ] { X 0 , ... , X (K) } | X iX i 1 | 2 α [ Σ는 k는 = 1X0=0Xi=Xi1+CiE[CiC1,C2,,Ci1]{X0,,Xk}|XiXi1|2αPr[i=1kCi>kβ+zk2α]ez2/2

내가 놓친 간단한 트릭이 있습니까? Dwork et al. 두 가지 요소가 누락 되었습니까?


이 논문의 진술은 사실이지만 Azuma 불평등의 "평범한"버전을 따르지는 않습니다. 문제는 일반적인 설명은 하지만 길이가 같은 간격이있을 것입니다. 대칭 간격을 가정 할 이유가 없습니다. XiXi1[a,a]
토마스

답변:


13

참조를 찾을 수 없으므로 여기서 증거를 스케치하겠습니다.

정리. 하자 실제 확률 변수합니다. 하자 상수합니다. 모든 및 지원하는 모든 우리는a 1 , , a n , b 1 , , b n i { 1 , , n } ( x 1 , , x i - 1 ) ( X 1 , , X i 1 )X1,,Xna1,,an,b1,,bni{1,,n}(x1,,xi1)(X1,,Xi1)

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

그런 다음 모든 에 대해P [ n i = 1 X it ]exp ( 2 t 2t0

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

증명. 정의하십시오 . 우리는 항 모든 및 에 대해 가정하여 및 지원하는 모든 에 대해i { 1 , , n } λ 0 E [ e λ Y i ]e 1Yi=j=1iXjiλE[eλYi]=E[eλYi-1eλXi]=E[eλYi1E[eλXi

(*)i{1,,n} λ0     E[eλYi]e18λ2j=1i(bjaj)2.
iλμ(y i - 1 ):=E[Xi| Y i 1 =y i 1 ]0P[Xi[ai,bi]]=1y i 1 Y i 1 Y i 1 =
E[eλYi]=E[eλYi1eλXi]=E[eλYi1E[eλXi|Yi1]].
μ(yi1):=E[Xi|Yi1=yi1]0P[Xi[ai,bi]]=1yi1Yi1. ( 입니다.) 따라서 Hoeffding의 정리 는 모든 은 및 모든 합니다. 이후 , 우리가 모든 , 이제 유도는 위의 주장 (*)을 산출합니다. E [ e λ X iYi1=X1++Xi1
E[eλXi|Yi1=yi1]eλμ(yi1)+18λ2(biai)2
yi1Yi1λRμ(yi1)0λ0
E[eλYi]E[eλYi1e0+18λ2(biai)2].

이제 Markov의 불평등 을 에 적용하고 클레임 (*)을 사용합니다. 모든 , 마지막으로, 를 설정하여 오른쪽 표현을 최소화하고 결과를 얻습니다. eλYnt,λ>0

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

내 의견에서 언급했듯이, 이것과 Azuma 불평등의 "평소"진술의 주요 차이점은 보다는 을 요구하는 것 입니다. 전자는 더 많은 유연성을 허용하며 경우에 따라 2 배가 절약됩니다.Xi[ai,bi]Xi[a,a]

증명 의 랜덤 변수는 수퍼 마 입니다. 넌 마틴 고려하여 동쪽의 부등식의 일반적인 버전을 얻을 수 , 설정 및 (여기서 )을 입력 한 다음 위의 결과를 적용하십시오.Y 1 , , Y N X는 = Y를 - Y I - 1 [ I , B I ] = [ - C I , C I ] P [ | Y iY i 1 | c i ] = 1YiY1,,YnXi=YiYi1[ai,bi]=[ci,ci]P[|YiYi1|ci]=1


증명의 첫 줄에서, 아마도되어야 (같이 상부 합 결합 아닌 ) ... i nYi=j=1iXjin
듀갈

1
증거는 Dubhashi와 Panconesi의 논문에서도 제공됩니다.
Kristoffer Arnsfelt Hansen

@KristofferArnsfeltHansen : 좋아. 당신은 링크가 있습니까?
토마스
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.