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含缺失值的矩阵变量数据的集中不等式界

统计理论 2022-12-07 v3 统计理论

摘要

我们考虑如下数据扰动模型,其中协变量产生乘性误差。对两个 n×mn \times m 随机矩阵 U,XU, X,我们以 UXU \circ X 表示 Hadamard 或 Schur 积,定义为 (UX)ij=(Uij)(Xij)(U \circ X)_{ij} = (U_{ij}) \cdot (X_{ij})。本文中,我们研究次高斯矩阵变量模型,其中我们通过随机掩码 UU 观测矩阵变量数据 XXX=UX       其中      X=B1/2ZA1/2, {\mathcal X} = U \circ X \; \; \; \text{ 其中} \; \; \;X = B^{1/2} {\mathbb{Z}} A^{1/2}, 其中 Z{\mathbb{Z}} 是具有独立次高斯元素的随机矩阵,且 UU 是具有零或正元素的掩码矩阵,其中 EUij[0,1]{\mathbb E} U_{ij} \in [0, 1] 且所有元素相互独立。对 XX 的行、列子采样或随机采样其元素是此模型的特例。在 UUXX 独立的假设下,我们引入分量无偏估计量来估计协方差 AABB,并证明集中不等式界,以保证当数据矩阵 XX 的列以不同速率采样时,受限特征值(RE\textsf{RE})条件在 BB 的无偏估计量上成立。我们进一步发展了多种回归方法来估计 BB 的逆并给出统计收敛速率。我们的结果为当观测数据矩阵 X{\mathcal X} 中以异质速率出现特征(变量、时间点、用户评分)时,实体(样本、位置、条目)间关系的稀疏恢复提供了见解。我们的证明技术当然可推广至其他场景。我们提供仿真证据以阐明理论预测。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.03244,
  title  = {Concentration of measure bounds for matrix-variate data with missing values},
  author = {Shuheng Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03244},
  year   = {2022}
}