We establish several convexity properties for the entropy and Fisher information of mixtures of centered Gaussian distributions. First, we prove that if $X_1, X_2$ are independent scalar Gaussian mixtures, then the entropy of $\sqrt{t}X_1 + \sqrt{1-t}X_2$ is concave in $t \in [0,1]$, thus confirming a conjecture of Ball, Nayar and Tkocz (2016) for this class of random variables. In fact, we prove a generalisation of this assertion which also strengthens a result of Eskenazis, Nayar and Tkocz (2018). For the Fisher information, we extend a convexity result of Bobkov (2022) by showing that the Fisher information matrix is operator convex as a matrix-valued function acting on densities of mixtures in $\mathbb{R}^d$. As an application, we establish rates for the convergence of the Fisher information matrix of the sum of weighted i.i.d. Gaussian mixtures in the operator norm along the central limit theorem under mild moment assumptions.


翻译:我们建立了中心高斯分布混合的熵与费舍尔信息的若干凸性性质。首先,我们证明若$X_1, X_2$是独立标量高斯混合,则$\sqrt{t}X_1 + \sqrt{1-t}X_2$的熵在$t \in [0,1]$上是凹的,从而证实了Ball、Nayar和Tkocz(2016)关于此类随机变量的猜想。事实上,我们证明了该断言的一个推广形式,该推广也强化了Eskenazis、Nayar和Tkocz(2018)的一个结果。对于费舍尔信息,我们将Bobkov(2022)的一个凸性结果进行推广,通过证明费舍尔信息矩阵作为作用于$\mathbb{R}^d$中混合密度的矩阵值函数是算子凸的。作为应用,我们在温和矩假设下,建立了沿中心极限定理的算子范数下加权独立同分布高斯混合之和的费舍尔信息矩阵收敛速率。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18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
【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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17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 · 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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月28日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
VIP会员
最新内容
机器的崛起:美海军陆战队组建机器人营思考
专知会员服务
7+阅读 · 9月8日
无面之战:人工智能如何重绘权力版图
专知会员服务
4+阅读 · 9月8日
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
9+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
7+阅读 · 9月7日
相关资讯
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
相关基金
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 · 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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员