We present a method for upper and lower bounding the right and the left tail probabilities of continuous random variables (RVs). For the right tail probability of RV $X$ with probability density function $f_X(x)$, this method requires first setting a continuous, positive, and strictly decreasing function $g_X(x)$ such that $-f_X(x)/g'_X(x)$ is a decreasing and increasing function, $\forall x>x_0$, which results in upper and lower bounds, respectively, given in the form $-f_X(x) g_X(x)/g'_X(x)$, $\forall x>x_0$, where $x_0$ is some point. Similarly, for the upper and lower bounds on the left tail probability of $X$, this method requires first setting a continuous, positive, and strictly increasing function $g_X(x)$ such that $f_X(x)/g'_X(x)$ is an increasing and decreasing function, $\forall x<x_0$, which results in upper and lower bounds, respectively, given in the form $f_X(x) g_X(x)/g'_X(x)$, $\forall x<x_0$. We provide some examples of good candidates for the function $g_X(x)$. We also establish connections between the new bounds and Markov's inequality and Chernoff's bound. In addition, we provide an iterative method for obtaining ever tighter lower and upper bounds, under certain conditions. Finally, we provide numerical examples, where we show the tightness of these bounds, for some chosen $g_X(x)$.


翻译:我们提出了一种连续随机变量右尾和左尾概率上界与下界的界定方法。对于概率密度函数为 \(f_X(x)\) 的随机变量 \(X\) 的右尾概率,该方法要求首先设定一个连续、正且严格递减的函数 \(g_X(x)\),使得 \(-f_X(x)/g'_X(x)\) 在 \(\forall x > x_0\) 时分别为递减和递增函数,从而分别得到形如 \(-f_X(x) g_X(x)/g'_X(x)\) 的上界和下界,其中 \(x_0\) 为某一点。类似地,对于 \(X\) 的左尾概率的上界和下界,该方法要求首先设定一个连续、正且严格递增的函数 \(g_X(x)\),使得 \(f_X(x)/g'_X(x)\) 在 \(\forall x < x_0\) 时分别为递增和递减函数,从而分别得到形如 \(f_X(x) g_X(x)/g'_X(x)\) 的上界和下界。我们给出了函数 \(g_X(x)\) 的一些良好候选实例。同时,我们建立了新边界与马尔可夫不等式及切尔诺夫界之间的联系。此外,在特定条件下,我们提供了一种迭代方法以获得更紧的下界和上界。最后,通过数值示例展示了针对某些选定的 \(g_X(x)\) 所得边界的紧致性。

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
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
0+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
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
18+阅读 · 2022年11月21日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月19日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月19日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23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
0+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
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