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基于多臂老虎机的自适应蒙特卡洛多重检验

统计方法学 2019-05-21 v3 信息论 math.IT 基因组学

摘要

蒙特卡洛(MC)置换检验被认为是统计假设检验的黄金标准,尤其是在标准参数假设不明确或可能不成立时。然而,在现代数据科学中需要同时执行大量假设检验的情形下,由于其高昂的计算成本而很少被使用。例如,在全基因组关联研究中,假设检验个数 mm 约为 10610^6,而每次检验的 MC 样本数 nn 可能大于 10810^8,总计超过 nmnm=101410^{14} 个样本。本文提出自适应 MC 多重检验(AMT)来估计 MC p 值并控制多重检验中的错误发现率。该算法以高概率输出与标准完全 MC 方法相同的结果,同时仅需 O~(nm)\tilde{O}(\sqrt{n}m) 个样本。该样本复杂性被证明是最优的。在一个帕金森病 GWAS 数据集上,该算法将运行时间从完全 MC 的 2 个月减少到 1 小时。AMT 算法基于多臂老虎机理论推导而来。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.00197,
  title  = {Adaptive Monte Carlo Multiple Testing via Multi-Armed Bandits},
  author = {Martin J. Zhang and James Zou and David Tse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.00197},
  year   = {2019}
}