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平行集的反向欧氏与高斯等周不等式及其应用

概率论 2020-08-24 v2 信息论 机器学习 math.IT 度量几何

摘要

可测集 ARdA \subseteq \mathbb R^drr-平行集是所有到 AA 的距离至多为 rr 的点构成的集合。在本文中,我们证明 Rd\mathbb R^d 中体积为至多 VVrr-平行集的表面积以上界 eΘ(d)V/re^{\Theta(d)}V/r 为界,而其高斯表面积以上界 max(eΘ(d),eΘ(d)/r)\max(e^{\Theta(d)}, e^{\Theta(d)}/r) 为界。我们还推导了 rr-平行集的 Brunn-Minkowski 不等式的反向形式,并附带得到高斯平滑随机变量的反向熵幂不等式。我们将结果应用于理论机器学习中的两个问题:(1) 在高斯分布下界定学习 rr-平行集的计算复杂度;以及 (2) 界定估计鲁棒风险的样本复杂度,鲁棒风险是对抗机器学习文献中一种风险的 notion,类似于假设检验中的 Bayes 风险。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.09568,
  title  = {Reverse Euclidean and Gaussian isoperimetric inequalities for parallel sets with applications},
  author = {Varun Jog},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09568},
  year   = {2020}
}

备注

32 pages, 4 figures. Updated version contains new results for parallel sets in the $\ell_\infty$-norm, and versions of the reverse Brunn-Minkowski and reverse entropy power inequalities