In this paper, we develop an inferential framework with sharp asymptotic optimality guarantees for Ising models on inhomogeneous random graphs in the subcritical parameter regime. We begin by characterizing the asymptotic distribution of the maximum likelihood (ML) estimate of the natural parameter, based on a single sample from the underlying model, covering both sparse and dense network regimes. Next, to overcome the computational intractability of the ML method, we propose a simple closed-form estimate obtained from a one-step approximation to the likelihood equation. We show that this estimate attains the same asymptotic distribution and variance as the ML estimate, thereby yielding a computationally efficient and asymptotically valid confidence interval for the natural parameter. We complement these inferential results by establishing a Hájek--Le Cam-type local asymptotic minimax theorem, showing that the proposed estimate achieves the smallest possible asymptotic maximum risk, both in rate and in leading constant, over shrinking neighborhoods of the true parameter. We also derive the corresponding limit of experiments. To the best of our knowledge, these are among the first sharp asymptotic optimality results for network-dependent data. Finally, we study goodness-of-fit testing for the natural parameter, deriving the local power of the likelihood ratio test and minimax detection rates. Our analysis relies on new fluctuation results for the sufficient statistic (Hamiltonian) and for the random partition function of Ising models on inhomogeneous random graphs, which are of independent interest.


翻译:本文针对亚临界参数区域内的非均匀随机图上的伊辛模型,建立了具有渐近最优性严格保证的推断框架。首先,我们基于单次观测样本刻画了自然参数最大似然估计的渐近分布,该结果同时覆盖稀疏与稠密网络情形。其次,为克服最大似然方法的计算困难,我们提出一种基于似然方程一步近化的简单闭式估计量,并证明该估计量具有与最大似然估计相同的渐近分布与方差,从而为自然参数生成计算高效且渐近有效的置信区间。通过建立Hájek--Le Cam型局部渐近极小极大定理,我们进一步补充上述推断结论:在真实参数的收缩邻域内,所提估计量在收敛速度与首项常数两个维度上均达到最小可能渐近最大风险。文中同时推导了相应的实验极限。据我们所知,这是网络依赖数据领域首批严格的渐近最优性结果之一。最后,我们研究自然参数的拟合优度检验问题,导出似然比检验的局部势函数与极小极大检测率。本文分析依赖于非均匀随机图上伊辛模型充分统计量(哈密顿量)与随机配分函数的新波动结果,这些结果本身具有独立研究价值。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【牛津大学博士论文】深度学习算法的渐近分析,186页pdf
【干货书】无穷维统计模型的数学基础,705页pdf
专知会员服务
73+阅读 · 2023年10月23日
【华盛顿大学博士论文】因果模型的似然分析,190页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2022年11月14日
【经典书】模式识别概率理论,654页pdf
专知会员服务
88+阅读 · 2021年1月21日
【干货书】贝叶斯推断随机过程,449页pdf
专知会员服务
156+阅读 · 2020年8月27日
【干货书】贝叶斯推断随机过程,449页pdf
专知
31+阅读 · 2020年8月27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 · 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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:08
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
“史诗怒火”行动:现代多域作战的重要节点
专知会员服务
8+阅读 · 7月30日
《下一代无线网络中的多无人机通信资源管理》
相关VIP内容
【牛津大学博士论文】深度学习算法的渐近分析,186页pdf
【干货书】无穷维统计模型的数学基础,705页pdf
专知会员服务
73+阅读 · 2023年10月23日
【华盛顿大学博士论文】因果模型的似然分析,190页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2022年11月14日
【经典书】模式识别概率理论,654页pdf
专知会员服务
88+阅读 · 2021年1月21日
【干货书】贝叶斯推断随机过程,449页pdf
专知会员服务
156+阅读 · 2020年8月27日
相关基金
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 · 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
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
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