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重型马尔可夫噪声下一般随机逼近的集中现象

概率论 2026-05-21 v1 机器学习 最优化与控制 机器学习

摘要

我们建立了随机逼近算法生成的迭代序列的最大集中不等式,考虑一般步长序列,其中噪声包含有限状态马尔可夫成分和鞅差成分。当鞅差噪声受限时,我们指出误差尾部可为亚高斯、亚 Weierstrass 或介于任意 Pareto 之重于任意 Weibull 之间者,取决于步长序列以及随机算子几乎必然收缩、几乎必然非扩张,或以正概率扩张。我们的分析依赖于包含泊松方程解矩生成函数的新型 Lyapunov 函数,以及辅助投影算法。我们补充上界与最坏情况例子,表明质上更精细的界不可能实现。我们进一步研究鞅差噪声无界且平均算子收缩、步长为 1/k1/k 的情况。在此 setting 下,若随机算子几乎必然非扩张,则误差尾部最多比噪声尾部重 3 倍;若随机算子以正概率扩张,则误差可能具有显著更重的尾部。这些结果通过一种新型黑盒截断论证实现,将无界噪声情况降低到受限噪声情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.20999,
  title  = {Concentration of General Stochastic Approximation Under Heavy-Tailed Markovian Noise},
  author = {Shubhada Agrawal and Siva Theja Maguluri and Martin Zubeldia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.20999},
  year   = {2026}
}

备注

67 pages