Neighborhood smoothing methods achieve minimax-optimal rates for estimating edge probabilities under graphon models, but their use for statistical inference has remained limited. The main obstacle is that classical neighborhood smoothers select data-driven neighborhoods and average edges using the same adjacency matrix, inducing complex dependencies that invalidate standard concentration and normal approximation arguments. We introduce a leave-one-out modification of neighborhood smoothing for undirected simple graphs. When estimating a single entry P_ij, the neighborhood of node i is constructed from an adjacency matrix in which the jth row and column are set to zero, thereby decoupling neighborhood selection from the edges being averaged. We show that this construction restores conditional independence of the centered summands, enabling the use of classical probabilistic tools for inference. Under piecewise Lipschitz graphon assumptions and logarithmic degree growth, we derive variance-adaptive concentration inequalities based on Bousquet's inequality and establish Berry-Esseen bounds with explicit rates for the normalized estimation error. These results yield both finite-sample and asymptotic confidence intervals for individual edge probabilities. The same leave-one-out structure also supports an honest cross-validation scheme for tuning parameter selection, for which we prove an oracle inequality. The proposed estimator retains the optimal row-wise mean-squared error rates of classical neighborhood smoothing while providing valid entrywise uncertainty quantification.


翻译:邻域平滑方法在图函数模型下估计边概率时达到了极小极大最优速率,但其在统计推断中的应用仍较为有限。主要障碍在于经典邻域平滑器使用同一邻接矩阵选择数据驱动的邻域并对边进行平均,从而引入了复杂的依赖关系,使得标准集中性与正态逼近论证失效。本文针对无向简单图提出一种留一法改进的邻域平滑方法。当估计单个条目P_ij时,节点i的邻域通过将邻接矩阵第j行和第j列置零来构建,从而将邻域选择与待平均的边解耦。我们证明这种构造恢复了中心化加项的条件独立性,使得经典概率推断工具得以应用。在分段Lipschitz图函数假设与对数阶度增长的条件下,我们基于Bousquet不等式推导了方差自适应的集中不等式,并为归一化估计误差建立了具有显式速率的Berry-Esseen界。这些结果同时给出了针对单一边概率的有限样本与渐近置信区间。相同的留一法结构还支持用于调参选择的诚实交叉验证方案,并为此证明了oracle不等式。所提估计器在保持经典邻域平滑最优行向均方误差速率的同时,提供了有效的逐条目不确定性量化。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICLR2022-MIT】图关系域适应
专知会员服务
31+阅读 · 2022年2月9日
【NeurIPS 2021】学会学习图拓扑
专知会员服务
25+阅读 · 2021年10月22日
图节点嵌入(Node Embeddings)概述,9页pdf
专知
15+阅读 · 2020年8月22日
一文读懂线性回归、岭回归和Lasso回归
CSDN
34+阅读 · 2019年10月13日
从泰勒展开来看梯度下降算法
深度学习每日摘要
13+阅读 · 2019年4月9日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
从点到线:逻辑回归到条件随机场
夕小瑶的卖萌屋
15+阅读 · 2017年7月22日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6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
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
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
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
5+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月1日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
【ICLR2022-MIT】图关系域适应
专知会员服务
31+阅读 · 2022年2月9日
【NeurIPS 2021】学会学习图拓扑
专知会员服务
25+阅读 · 2021年10月22日
相关资讯
图节点嵌入(Node Embeddings)概述,9页pdf
专知
15+阅读 · 2020年8月22日
一文读懂线性回归、岭回归和Lasso回归
CSDN
34+阅读 · 2019年10月13日
从泰勒展开来看梯度下降算法
深度学习每日摘要
13+阅读 · 2019年4月9日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
从点到线:逻辑回归到条件随机场
夕小瑶的卖萌屋
15+阅读 · 2017年7月22日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
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
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
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
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
5+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员