We study concentration inequalities for structured weighted sums of random data, including (i) tensor inner products and (ii) sequential matrix sums. We are interested in tail bounds and concentration inequalities for those structured weighted sums under exchangeability, extending beyond the classical framework of independent terms. We develop Hoeffding and Bernstein bounds provided with structure-dependent exchangeability. Along the way, we recover known results in weighted sum of exchangeable random variables and i.i.d. sums of random matrices to the optimal constants. Notably, we develop a sharper concentration bound for combinatorial sum of matrix arrays than the results previously derived from Chatterjee's method of exchangeable pairs. For applications, the richer structures provide us with novel analytical tools for estimating the average effect of multi-factor response models and studying fixed-design sketching methods in federated averaging. We apply our results to these problems, and find that our theoretical predictions are corroborated by numerical evidence.


翻译:本研究探讨了结构化随机数据加权和的集中不等式,包括(i)张量内积与(ii)序列矩阵和。我们关注在可交换性条件下这些结构化加权和的尾概率界与集中不等式,其适用范围超越了经典的独立项框架。我们建立了具有结构依赖可交换性的霍夫丁界与伯恩斯坦界。在此过程中,我们以最优常数恢复了可交换随机变量加权和以及独立同分布随机矩阵和中的已知结果。特别地,我们为矩阵阵列的组合和建立了比以往基于Chatterjee可交换对方法所得结果更尖锐的集中界。在应用方面,更丰富的结构为我们提供了新的分析工具,可用于估计多因子响应模型的平均效应以及研究联邦平均中的固定设计草图方法。我们将所得结果应用于这些问题,并发现理论预测得到了数值证据的证实。

0
下载
关闭预览

相关内容

论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
16+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 3月13日
VIP会员
最新内容
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:30
多智能体协作机制
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:26
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:39
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
6+阅读 · 今天2:48
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
9+阅读 · 今天2:43
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
7+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
14+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
10+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
5+阅读 · 4月24日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
16+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
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