Неравенство Oracle: в основных терминах


14

Я просматриваю статью, в которой используется неравенство оракула, чтобы что-то доказать, но я не могу понять, что он даже пытается сделать. Когда я искал в Интернете информацию о «Неравенстве Oracle», некоторые источники указали мне на статью «Кандес, Эммануэль Дж.« Современная статистическая оценка через неравенства оракула ». "который можно найти здесь https://statweb.stanford.edu/~candes/papers/NonlinearEstima.pdf . Но эта книга кажется мне слишком тяжелой, и я считаю, что у меня нет некоторых предпосылок.

Мой вопрос: как бы вы объяснили, что такое неравенство оракула для не математического специалиста (включая инженеров)? Во-вторых, как бы вы порекомендовали им пройти предварительные условия / темы, прежде чем пытаться изучать что-то вроде вышеупомянутой книги.

Я настоятельно рекомендую ответить на этот вопрос тому, кто обладает конкретным пониманием и большим опытом работы в области статистики высокого уровня.


2
Может ли кто-нибудь с более чем 1k репутацией предложить щедрость по этому вопросу. Это действительно помогло бы. Я не думаю, что обычные пользователи резюме были бы знакомы с этой концепцией, поскольку большинство пользователей используют статистику для анализа данных, а не теоретического анализа, хотя, как сообщество, полностью основанное на статистике, я считаю, что должен быть кто-то, кто мог бы адекватно ответить на это. Я считаю, что этот вопрос не получил достаточного внимания.
— Уолкотт

1
Я думал об одном и том же вопросе
— Jeza

«Определение», приведенное на стр. 22 ссылки «Неравенство оракула связывает эффективность реального оценщика с идеальной оценкой, которая опирается на совершенную информацию, предоставленную оракулом, и которая недоступна на практике». Разве это не передает вам суть определения?
— Марк Л. Стоун

2
@ Марк Л. Камень для меня, это не так
— Jeza

1
Даже если вы посмотрите на пример и обсуждение, приведенные в нескольких предыдущих предложениях, т. Е. На утверждение и обсуждение теоремы 4.1, как на пример неравенства оракула? С точки зрения непрофессионала: ну и дела, мы не знаем оптимальное значение (предоставленное оракулом) коэффициента усадки, которое мы должны использовать. Но зная, что оптимальное значение коэффициента усадки может улучшить MSE не более чем на 2 по сравнению с отсутствием оптимального коэффициента усадки от оракула.
— Марк Л. Стоун

Ответы:


8

Я постараюсь объяснить это в линейном случае. Рассмотрим линейную модель Когда (число независимых переменных меньше или равно количеству наблюдений) и расчетная матрица имеет полный ранг, наименьший квадрат оценки равен и ошибка прогноза из которого мы можем вывести Это означает, что каждый параметр оценивается с квадратом точностиТаким образом, ваша общая точность

Yi=∑j=1pβjXi(j)+ϵi,i=1,...,n.
p≤nb
b^=(XTX)−1XTY
‖X(b^−β0)‖22σ2
E‖X(b^−β0)‖22n=σ2np.
βj0σ2/n,j=1,...,p.(σ2/n)p.

Что теперь, если число наблюдений меньше числа независимых переменных ? Мы «верим», что не все наши независимые переменные играют роль в объяснении , поэтому только некоторые, скажем, , отличны от нуля. Если бы мы знали, какие переменные отличны от нуля, мы могли бы пренебречь всеми остальными переменными, и с помощью приведенного выше аргумента общая квадратичная точность была бы(p>n)Yk(σ2/n)k.

Поскольку набор ненулевых переменных неизвестен, нам нужно некоторое наказание за регуляризацию (например, ) с параметром регуляризации (который контролирует количество переменных). Теперь вы хотите получить результаты, аналогичные рассмотренным выше, вы хотите оценить квадратичную точность. Проблема в том, что ваша оптимальная оценка теперь зависит от . Но важным фактом является то, что при правильном выборе вы можете получить верхнюю границу ошибки предсказания с высокой вероятностью, то есть «неравенство оракула» Обратите внимание на дополнительный факторl1λβ^λλ

‖X(β^−β0)‖22n≤const.σ2log⁡pnk.
log⁡p, которая является ценой за незнание множества ненулевых переменных. « » зависит только от или .const.pn

Строго говоря, нам не нужно, чтобы количество наблюдений было меньше количества независимых переменных, чтобы все последующие части были правильными.
— jbowman

Можете ли вы объяснить, как получилось уравнение ожидания (уравнение от второго до последнего) и неравенство (последнее уравнение)?
— user13985

‖X(b^−β0)‖22σ2 имеет распределение хи-квадрат с p степенями свободы, поэтому его ожидание равно . Последнее неравенство является неравенством оракула. Доказательство не так тривиально, я могу рекомендовать эту книгу: Статистика для многомерных данных: методы, теория и приложения, глава 6.(σ2/n)p
— Дато Гоголашвили
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.