A canonical problem in social choice is how to aggregate ranked votes: given $n$ voters' rankings over $m$ candidates, what voting rule $f$ should we use to aggregate these votes into a single winner? One standard method for comparing voting rules is by their satisfaction of axioms - properties that we want a "reasonable" rule to satisfy. Unfortunately, this approach leads to several impossibilities: no voting rule can simultaneously satisfy all the properties we want, at least in the worst case over all possible inputs. Motivated by this, we consider a relaxation of these worst case requirements. We do so using a "smoothed" model of social choice, where votes are perturbed with small amounts of noise. If, no matter which input profile we start with, the probability (post-noise) of an axiom being satisfied is large, we will consider the axiom as good as satisfied - called "smoothed-satisfied" - even if it may be violated in the worst case. Our model is a mild restriction of Lirong Xia's, and corresponds closely to that in Spielman and Teng's original work on smoothed analysis. Much work has been done so far in several papers by Xia on axiom satisfaction under such noise. In our paper, we aim to give a more cohesive overview on when smoothed analysis of social choice is useful. Within our model, we give simple sufficient conditions for smoothed-satisfaction or smoothed-violation of several previously-unstudied axioms and paradoxes, plus many of those studied by Xia. We then observe that, in a practically important subclass of noise models, although convergence eventually occurs, known rates may require an extremely large number of voters. Motivated by this, we prove bounds specifically within a canonical noise model from this subclass - the Mallows model. Here, we present a more nuanced picture on exactly when smoothed analysis can help.


翻译:社会选择中的一个经典问题是如何聚合排名投票:给定n个投票者对m个候选人的排名,应使用何种投票规则f来将这些投票聚合为单一获胜者?比较投票规则的标准方法之一是考察其对公理的满足程度——即我们期望"合理"规则应具备的性质。遗憾的是,这种方法会导致若干不可能性:没有投票规则能同时满足所有期望性质,至少在面向所有可能输入的最坏情况下如此。受此启发,我们考虑对这些最坏情况要求进行放松。我们采用社会选择的"平滑"模型来实现,其中投票被添加少量噪声干扰。如果无论初始输入概貌如何,公理被满足的概率(加噪后)都很高,我们就称该公理被"平滑满足"——即使它可能在最坏情况下被违反。我们的模型是对Xia Lirong模型的温和限制,与Spielman和Teng在平滑分析原始工作提出的模型高度对应。Xia已在多篇论文中对这种噪声下的公理满足性开展了广泛研究。本文旨在对平滑分析何时有助于社会选择给出更统一的概述。在我们的模型框架内,我们为多个先前未研究的公理与悖论(以及Xia研究过的许多公理)的平滑满足或平滑违反给出了简洁充分条件。随后发现,在实践重要的噪声模型子类中,尽管最终会收敛,但已知收敛速率可能需要极大数量的投票者。受此启发,我们专门针对该子类中的经典噪声模型——Mallows模型——证明了界值。在此,我们呈现了一个关于平滑分析确切何时能发挥作用的更为精细的图景。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31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 · 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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月1日
Arxiv
15+阅读 · 2023年4月24日
Arxiv
45+阅读 · 2022年9月19日
Arxiv
20+阅读 · 2021年2月28日
VIP会员
最新内容
认知战:定义与能力发展
专知会员服务
0+阅读 · 今天9:25
乌军利用美国“黄蜂”无人机摧毁俄军后勤
专知会员服务
5+阅读 · 6月7日
《支持作战级人机协同智能的交互式OODA流程》
专知会员服务
14+阅读 · 6月7日
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
8+阅读 · 6月6日
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31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 · 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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员