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单位球面上均匀随机向量组成部分的指数浓度不等式

概率论 2025-08-12 v1

摘要

我们证明,如果 X=(X1,,XN)\vec X = (X_1, \dots, X_N) 是单位欧几里得球面上的均匀随机向量,那么 NX=(NX1,,NXN)\sqrt N \vec X = (\sqrt N X_1, \dots, \sqrt N X_N) 的组成部分经验 CDF 在 NN 中对标准高斯 CDF Φ\Phi 进行指数级浓度。更精确地,我们找到显式函数 γ\gammag±g_\pm,使得 NX\sqrt N \vec X 组成部分的经验 CDF 与 Φ\Phi 之间的Kolmogorov-Smirnov距离偏离超过 ϵ+γ(t)\epsilon + \gamma(t) 的概率最多为 2e2Nϵ2+eNg+(t)2+eNg(t)22e^{-2N\epsilon^2} + e^{-Ng_+(t)^2} + e^{-Ng_-(t)^2},其中 ϵ>0\epsilon > 0t[0,1)t\in[0,1)。作为推论,得到用线性函数取代 γ\gammag±g_\pm 的较弱但更清晰的不等式。所有函数和常数都是显式的,因此我们的界为统计应用提供了有限样本保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.06748,
  title  = {An Exponential Concentration Inequality for the Components of a Uniform Random Vector on the Sphere},
  author = {Joshua Samani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06748},
  year   = {2025}
}