We revisit sequential outlier hypothesis testing and derive bounds on achievable exponents when both the nominal and anomalous distributions are \emph{unknown}. The task of outlier hypothesis testing is to identify the set of outliers that are generated from an anomalous distribution among all observed sequences where the rest majority are generated from a nominal distribution. In the sequential setting, one obtains a sample from each sequence per unit time until a reliable decision could be made. For the case with exactly one outlier, our exponent bounds on are tight, providing exact large deviations characterization of sequential tests and strengthening a previous result of Li, Nitinawarat and Veeravalli (2017). In particular, the average sample size of our sequential test is bounded universally under any pair of nominal and anomalous distributions and our sequential test achieves larger Bayesian exponent than the fixed-length test, which could not be guaranteed by the sequential test of Li, Nitinawarat and Veeravalli (2017). For the case with at most one outlier, we propose a threshold-based test that has bounded expected stopping time under mild conditions and we bound the error exponents under each non-null and the null hypotheses. Our sequential test resolves the error exponents tradeoff for the fixed-length test of Zhou, Wei and Hero (TIT 2022). Finally, with a further step towards practical applications, we generalize our results to the cases of multiple outliers and show that there is a penalty in the error exponents when the number of outliers is unknown.


翻译:本文重新审视序列异常假设检验问题,并在名义分布与异常分布均未知的情况下推导了可达到的指数界。异常假设检验的任务是从所有观测序列中识别出由异常分布生成的异常子集,而其余大多数序列由名义分布生成。在序列检验框架中,每单位时间从各序列获取一个样本,直至能够做出可靠决策。针对恰好存在一个异常序列的情形,我们获得的指数界是紧致的,这为序列检验提供了精确的大偏差特性描述,并强化了Li、Nitinawarat和Veeravalli(2017)的已有结果。特别地,我们的序列检验方案在任意名义分布与异常分布对下均具有普适的样本量上界,且其贝叶斯指数优于固定长度检验方案——这一性质在Li等人的序列检验中无法得到保证。针对至多存在一个异常序列的情形,我们提出了一种基于阈值的检验方法,该方法在温和条件下具有有界的期望停止时间,并给出了各备择假设与零假设下的误差指数界。我们的序列检验方案解决了Zhou、Wei和Hero(TIT 2022)固定长度检验中的误差指数权衡问题。最后,为推进实际应用,我们将结果推广至多异常序列场景,证明当异常数量未知时误差指数将存在性能损失。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月29日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月29日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员