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二维 Sobol' 序列的精确 $\ell^\infty$-分离半径

数值分析 2025-12-24 v2 数值分析

摘要

拟均匀性是点集的基本几何性质,对核插值、高斯过程回归和空间填充实验设计等应用至关重要。虽然拟蒙特卡罗方法以其低偏差特性而广为人知,但理解其拟均匀性对实际应用依然重要。对于二维 Sobol' 序列,Sobol' 和 Shukhman (2007) 猜想前 NN 个点的分离半径达到最优速率 N1/2N^{-1/2},这将意味着拟均匀性。该猜想被 Goda (2024) 推翻,他计算了稀疏子序列 N=22v1N = 2^{2^v-1}2\ell^2-分离半径的精确值。然而,Sobol' 序列在任意 NN 下的一般行为仍不清楚。在本文中,我们推导出了对所有 mNm \in \mathbb{N},二维 Sobol' 序列前 N=2mN = 2^m 个点的 \ell^\infty-分离半径的精确表达式。作为直接推论,我们证明了 Sobol' 点的分离半径为 O(N3/4)O(N^{-3/4}),严格劣于最优速率 N1/2N^{-1/2},表明二维 Sobol' 序列具有至少以 N1/4N^{1/4} 增长的次优网格比。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.14803,
  title  = {Exact $\ell^\infty$-separation radius of Sobol' sequences in dimension 2},
  author = {Kosuke Suzuki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14803},
  year   = {2025}
}