Adivinhando um baixo valor de entropia em várias tentativas


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Suponha que Alice tenha uma distribuição sobre um domínio finito (mas possivelmente muito grande), de modo que a entropia (Shannon) de μ seja superior limitada por uma constante arbitrariamente pequena ε . Alice desenha um valor x de μ e, em seguida, pede a Bob (que sabe μ ) que adivinhe x .μμεxμμx

Qual é a probabilidade de sucesso de Bob? Se for permitido apenas um palpite, é possível diminuir o limite dessa probabilidade da seguinte forma: a entropia superior limita a min-entropia, para que exista um elemento com probabilidade de pelo menos . Se Bob escolher esse elemento como seu palpite, sua probabilidade de sucesso será de 2 - ε .2−ε2−ε

Agora, suponha que Bob está autorizado a fazer várias suposições, dizem suposições, e Bob ganha se uma de suas suposições é correta. Existe um esquema de adivinhação que melhora a probabilidade de sucesso de Bob? Em particular, é possível mostrar que a probabilidade de falha de Bob diminui exponencialmente com t ?tt

Respostas:


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A melhor aposta de Bob é adivinhar os valores com maior probabilidade.t

t

1−2−H2(μ)(1−log⁡tlog⁡n)≈ln⁡2(1−log⁡tlog⁡n)H2(μ),
nt

δ−xlog⁡xμa,b,…,b;b,…,b,ca≥b≥ca+(t−1)b=1−δc=δ−⌊δb⌋bt−1+⌊δb⌋bs=⌊δb⌋bs


Obrigado pela resposta! Tentei a abordagem de otimização que você sugere, mas não conseguiu obter boas estimativas.
— Ou Meir

Olá Yuval, depois de mais trabalho, parece que essa abordagem de otimização produz a solução. Infelizmente, também neste caso, o erro diminui apenas inversamente-logaritmicamente no número de suposições. Obrigado!
— Ou Meir

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XNN+H(X)1/2

Essa é parte da razão pela qual as pessoas examinaram as entropias de Renyi.

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