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$\开始组$

$r_1、r_2、r_3、\dotsc$是Rademacher随机变量的IID序列,因此$\mathbb P(r_n=\pm1)=1/2$、和$a_1、a_2、\dotsc$是一个真实的序列$\sum_na_n^2=1$。对于$S=\sum_na_nr_n$,以下不等式总是成立吗?$$\mathbb P\left(\lvert S\rvert\ge1/\sqrt7\right)\ge1/2.\tag{*}\label{star}$$这是一个已知的结果,还是猜测?

以另一种方式表示,对于每个有限序列$a_1、a_2、\dotsc、a_N$具有$\sum_na_n^2=1$如果我们仔细看$2^N(美元)$总和$\pm a_1\pm a_2\pm a _3\pm \dotsb\pm a _N$,我们是否总是至少有同样多的绝对值1美元/\sqrt7$绝对值严格小于1美元/\sqrt7$?

背景

这一说法与托马谢夫斯基的一个猜想非常相似,即至少2^N美元$和的绝对值小于或等于1,而值大于1。这个猜想等价于浓度不等式$\mathbb P(\lvert服务器\le1)\ge1/2$,并且还没有得到证实,除了可能在一篇论文中(据我所知,目前还没有同行评审)Keller和Klein——Tomaszewski关于随机符号和猜想的证明最近发布在arXiv上。

我们还可以考虑更一般的反集中不等式$\mathbb P(\lvert S\rvert \ge x)$从下面开始。对于$x=0$下限一般为1,对于$x>1$,是的$0$。对于0美元<x<1$,然后,如我以前的回答,的佩利-齐格蒙德不等式可用于获得$$\mathbb P(\lvert S\rvert\ge x)\ge(1-x^2)^2/3,$$但这远不是最佳的。此外,对于$x=1$,正如我对另一个问题的回答所示,确实存在严格的正反集中界限,一个$L^0$Khintchine不等式Oleszkiewicz在1996年证明了$1/10$适用于以下情况$x=1$(英寸关于Rademacher序列的Stein性质)并推测最优界为$7/32$,但据我所知,这仍然是开放的。

运行蒙特卡罗模拟以随机选取美元$计算概率表明$\mathbb P(\lvert服务器\ge x)$在中是分段常量x美元$,因此只有一小部分x美元$绑定更改的值(特别是,$x=0,1/\sqrt7,1/\squart5,1/\squrt3,2/\sqrt6,1$). 如前所述$x=1$这是一个开放的猜想,所以我这里的问题是关于的最小非平凡值x美元$.

请注意,\eqref{star}是最好的可能,在这个意义上,如果其中一个不等式是严格的,它就不成立,因此,如果1美元/\sqrt7$概率内或$1/2$外部增加。考虑到$a_n=1/\sqrt7$对于$n\le7美元$,我们获得$\mathbb P(\lvert服务器>1/\sqrt7)=29/64$,并考虑$a_n=1/\sqrt2$对于$n\le 2美元$给予$$\mathbb P(\lvert S\rvert\ge1/\sqrt7)=\mathbb P(\lvert-S\rvert>0)=1/2。$$此示例还显示,对于任何$x\gt 0美元$,反集中界永远不会超过1/2,所以在这个意义上,\eqref{star}也是最优的,并且它会立即导致我们有最优不等式$$\mathbb P(\ lvert S\ rvert \ ge x)\ ge1/2 \标签{**}\标签{starstar}$$对所有人来说$0\lt x\le 1/\sqrt7美元$。事实上,不难证明\eqref{starstar}$x\le0.693/平方米7$如下:让$\lVert a\rVert_\infty=\max_n\lVert a_n\服务器$。我们分成两个案例,

  1. $\lVert a\rVert_\infty\ge x(垂直)$。在这种情况下,选择n美元$这样的话$\lvert服务器x$.翻转的符号r_n美元$不影响美元$,但如果$\lvert服务器<x$然后改变其值$\lvert服务器\ge x$,所以$\mathbb P(\lvert S\rvert\ge x)\ge\mathbbP(\lfert S\server\lt x)$,给出结果。
  2. $\lVert a\rVert_\infty<x$在这种情况下,如果我们允许美元\菲律宾比索(x)$是标准正态累积概率函数Berry–Esseen定理给予$$\mathbb P(\lvert S\rvert\ge x)\ge 2\Phi(-x)-2C\lvert a\rvert_\infty\gt 2\Phi\-x$$对于全局常数C美元$。我们可以使用C=0.56美元$(正如维基百科页面所述,2010年Shevstova证明了这一点Lyapunov定理收敛速度估计的改进). 评估右手边$x=0.693/平方米7$给出大于1/2的值。量化宽松政策

最后,我提到我已经在稠密的值网格上对\eqref{star}进行了数字确认美元$并且,通过限定插值误差,原则上应该会得到一个(相当不令人满意的)证明。

$\端组$
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  • $\开始组$ 我错过了什么?如果$a_1=\ldots=a_7=1/\sqrt 7$,那么在概率为1的情况下,总和不是绝对值至少为$1/\sqrt7$吗? $\端组$ 评论 2020年7月29日19:35
  • $\开始组$ 是的,还有$1\ge1/2$,所以这个例子满足了不等式。 $\端组$ 评论 2020年7月29日19:41
  • $\开始组$ 对不起-我以为你说的是$(1/\sqrt 7,\ldots,1/\sqrt7)$示例二者都不等式是尖锐的,但事实上,它只表明你无法改变概率中的$1/\sqrt7$。(虽然$1/\sqrt2$示例显示您无法改进1/2)。 $\端组$ 评论 2020年7月29日19:44
  • $\开始组$ @安东尼:我编辑是为了澄清 $\端组$ 评论 2020年7月29日20:15
  • 1
    $\开始组$ 略微无关,但似乎是这样(mathoverflow.net/questions/187938/对-prex-geq-ex/…的下限…)Fedja的答案避免对类似问题使用Barry Essen或Paley Zigmond方法,所以可能会有一些有用的想法 $\端组$ 评论 2020年8月2日2:49

1答案1

重置为默认值
6
$\开始组$

在中的定理1.3中解决Dvořák和Klein-Rademacher和超过一个标准差的概率质量(尚未进行同行评审)。它描述了一个验证$\Pr[\lvert服务器\geq 1/\sqrt{7}-\epsilon]\geq 1/2$,混凝土$\epsilon>0$.给它更多的时间(多项式1美元/\epsilon$)从经验上看,我们可能会$\epsilon\到0$.

对不满意的回答表示歉意:)

$\端组$
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  • 1
    $\开始组$ 现在,劳伦斯和朱利安(Lawrence and Julien)提供了一个完整的证据(尚未发表):arxiv.org/pdf/2306.07811.pdf $\端组$ 评论 2023年6月15日10:27

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