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Límite de probabilidad de la estadística de diferencia de orden para variables aleatorias gaussianas i.i.d.

Ya he hecho una pregunta relacionada (con un requisito más fuerte): Límite de probabilidad de la estadística de diferencia de orden para variables aleatorias gaussianas correlacionadas e idénticas . Ahora, estoy bastante seguro de que no existe tal límite o es difícil de calcular tal límite. Sin embargo, en esta pregunta estoy relajando un requisito para hacerlo más simple. Por lo tanto, mi pregunta es la siguiente:

Supongamos que hay $n$ variables aleatorias gaussianas estándar i.i.d., a saber $X_1, X_2, ..., X_n$ con $X_i\sim\mathcal{N}(0,1)$ para todos $i\in\{1,2, ...n\}$ . Entonces las estadísticas de orden de ellos pueden ser denotadas como $X_{(1)}\le X_{(2)} \le ...\le X_{(n)}$ .

En este caso, ¿es posible calcular el límite superior de $Pr[X_{(k)}-X_{(l)}\le \tau]$ (o, existe algún trabajo de investigación que haya calculado dicho límite para variables aleatorias gaussianas i.i.d.) donde, $X_{(k)}$ y $X_{(l)}$ son $k$ -y $l$ -Estadística de orden con $l<k$ . Incluso el límite para el caso extremo (es decir, $Pr[X_{(n)}-X_{(1)}\le\tau]$ ) sería útil.

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Hugo Delgado Puntos 1

Para los grandes $n$ la diferencia $W=X_{(n)}-X_{(1)}$ tiene una distribución que es aproximadamente la misma que la de $2X_{(n)}$ .

Una estándar forma de escribir ese límite (como se discute en las preguntas aquí ou aquí ) es

$$P\left[\frac{X_{(n)}-b_n}{a_n}<u\right] \to \exp(-e^{-u})$$

Utilizando $W_n\sim 2X_{(n)}$ y $a_n\sim 1/b_n$ obtenemos

$$P\left[\frac{Wb_n-2b_n^2}{2}<u\right] \to \exp(-e^{-u})$$

donde $b_n\sim\sqrt{2\log n-\log\log n-\log(4\pi)}$ .

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