We consider the problem of constructing confidence intervals (CIs) for the population mean of $N$ values $\{x_1, \ldots, x_N\} \subset Σ^N$ based on a random sample of size $n$, denoted by $X^n \equiv (X_1, \ldots, X_n)$, drawn uniformly without replacement (WoR). We begin by focusing on the finite alphabet ($|Σ| = k <\infty$) and moderate accuracy ($\log(1/α_N) \gg (k+1)\log N$) regime, and derive a fundamental lower bound on the width of any level-$(1-α_N)$ CI in terms of the inverse of the WoR rate functions from the theory of large deviations. Guided by this lower bound, we propose a new level-$(1-α_N)$ CI using an empirical inverse rate function, and show that in certain asymptotic regimes the width of this CI matches the lower bound up to constants. We also derive a dual formulation of the inverse rate function that enables efficient computation of our proposed CI. We then move beyond the finite alphabet case and use a Bernoulli coupling idea to construct an almost sure CI for $Σ= [0,1]$, and a conceptually simple nonasymptotic CI for the case of $Σ$ being a $(2,D)$ smooth Banach space. For both finite and general alphabets, our results employ classical large deviation techniques in novel ways, thus establishing new connections between estimation under WoR sampling and the theory of large deviations.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【EMNLP 2023】基于大语言模型辩论的多智能体协作推理分析
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
55+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【EMNLP 2023】基于大语言模型辩论的多智能体协作推理分析
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
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
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
1+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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
55+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员