We revisit the fundamental question of simple-versus-simple hypothesis testing with an eye towards computational complexity, as the statistically optimal likelihood ratio test is often computationally intractable in high-dimensional settings. In the classical spiked Wigner model (with a general i.i.d. spike prior) we show that an existing test based on linear spectral statistics achieves the best possible tradeoff curve between type I and type II error rates among all computationally efficient tests, even though there are exponential-time tests that do better. This result is conditional on an appropriate complexity-theoretic conjecture, namely a natural strengthening of the well-established low-degree conjecture. Our result shows that the spectrum is a sufficient statistic for computationally bounded tests (but not for all tests). To our knowledge, our approach gives the first tool for reasoning about the precise asymptotic testing error achievable with efficient computation. The main ingredients required for our hardness result are a sharp bound on the norm of the low-degree likelihood ratio along with (counterintuitively) a positive result on achievability of testing. This strategy appears to be new even in the setting of unbounded computation, in which case it gives an alternate way to analyze the fundamental statistical limits of testing.


翻译:我们重新审视简单对简单假设检验这一基本问题,并着眼于计算复杂性——因为统计最优的似然比检验在高维场景下通常计算上难以实现。在经典尖峰维格纳模型(具有一般独立同分布的尖峰先验)中,我们证明一种基于线性谱统计量的现有检验方法能在所有计算高效检验中实现第一类与第二类错误率的最佳权衡曲线,尽管存在效果更优的指数时间检验。该结论依赖于合理的复杂性理论猜想,即对既定低度猜想的自然强化。我们的结果表明:谱统计量对计算受限检验是充分统计量(但非对所有检验成立)。据我们所知,本研究首次提供了分析高效计算所能达到精确检验错误的工具。我们的困难性结论所需的核心要素包括低度似然比范数的锐利界,以及(反直觉地)检验可达性的正向结果。即使在无界计算条件下,这一策略似乎也具有新颖性——它能作为分析检验基本统计极限的替代方法。

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
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
47+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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月19日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月16日
The Missing U for Efficient Diffusion Models
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
Arxiv
12+阅读 · 2023年9月21日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
最新内容
乌克兰战场背后的新武器
专知会员服务
3+阅读 · 今天4:55
基于博弈论的陆军人机协同(长文报告)
专知会员服务
5+阅读 · 今天1:54
美国陆军航空兵:以愿景引领转型
专知会员服务
4+阅读 · 今天1:38
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
14+阅读 · 6月11日
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
5+阅读 · 6月11日
相关资讯
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月19日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月16日
The Missing U for Efficient Diffusion Models
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
Arxiv
12+阅读 · 2023年9月21日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
47+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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员