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在多对数空间内基于柯尔莫哥洛夫距离检验分布恒等性

数据结构与算法 2024-10-30 v1 信息检索

摘要

假设我们有一个来自分布DD的样本,我们想检验对于固定的分布DD^*,是否有D=DD = D^*。具体来说,如果DDDD^*在给定度量下的距离ε\geq \varepsilon,我们希望以恒定概率拒绝原假设。对于连续分布的情况,统计学文献中已对此进行了深入研究。即,对于被广泛研究的柯尔莫哥洛夫度量,已知存在一种使用最优O(1/ε2)O(1/\varepsilon^2)样本量的检验方法。然而,这种检验方法朴素地也使用了O(1/ε2)O(1/\varepsilon^2)的空间,而先前的工作已将其改进到O(1/ε)O(1/\varepsilon)。在本文中,我们证明了所需空间可以少得多——我们给出了一种在流式设置下使用O(log4ε1)O(\log^4 \varepsilon^{-1})空间的算法,同时使用了渐近最优的样本量。这与离散分布上的标准总变差距离形成对比,对于后者,已知这种空间缩减是不可能的。最后,我们提出了9个相关的开放问题,希望能激发对此问题及相关问题的兴趣。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.22123,
  title  = {Testing Identity of Distributions under Kolmogorov Distance in Polylogarithmic Space},
  author = {Christian Janos Lebeda and Jakub Tětek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22123},
  year   = {2024}
}