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Máximo de variables aleatorias gaussianas

Sea $x_1,x_2,…,x_n$ sean variables aleatorias gaussianas de media cero con matriz de covarianza $\Sigma=(\sigma_{ij})_{1\leq i,j\leq n}$ .

Sea $m$ sea el máximo de las variables aleatorias $x_{i}$ $$ m=\max\{x_i:i=1,2,\ldots,n\} $$

¿Qué se puede decir de $m$ ? ¿Podemos al menos calcular su media y su varianza?

Más concretamente el problema que me interesa es el siguiente. Consideremos una matriz triangular de variables aleatorias donde la $n$ -la fila tiene el aspecto siguiente $$ x_{1}^{(n)},x_{2}^{(n)},\ldots,x_{n}^{(n)} $$ y todas las variables aleatorias son de media cero y gaussianas. Además, $$ \mathbb{Var}(x_{i}^{(n)})=1 \quad \text{for all $ 1\leq i\leq n $} $$ y $$ \mathbb{Var}(x_{i}^{(n)}x_{j}^{(n)})=\sigma_{ij}(n)\to 0\quad \text{as $ n $ increases for $ i\neq j $.} $$

¿Hay algo que se pueda decir sobre el comportamiento de $m$ ¿asintóticamente?

Gracias.

15voto

Adam Kahtava Puntos 383

Si las correlaciones decaen lo suficientemente rápido $\sigma_{ij}(n) = o(1/\log n)$ entonces la distribución asintótica del máximo es la misma que si las variables fueran independientes (es decir la distribución estándar de Gumbel) - véase:

Teoremas límite para el término máximo en secuencias estacionarias, S.M. Berman (Ann. Math. Statist. 1964) http://projecteuclid.org/DPubS?service=UI&version=1.0&verb=Display&handle=euclid.aoms/1177703551

y también: On the asymptotic joint distribution of the sum and maximum of stationary normal random variables H.C. Ho and T. Hsing (Journal of applied probability, 1996). http://www.jstor.org/pss/3215271

Para el caso general (las correlaciones decaen más lentamente o no decaen en absoluto) no conozco resultados exactos para el límite, pero hay un trabajo que muestra cómo calcular límites en la expectativa para finito $n$ :

Límites útiles del máximo esperado de variables normales correlacionadas, A.M. Ross (2003) http://people.emich.edu/aross15/q/papers/bounds_Emax.pdf

7voto

anjanb Puntos 5579

Ver: Sobre la distribución del máximo de variables aleatorias, por J. Galambos (Annals of Math. Stat, 1972). Para su comodidad, el pdf es aquí.

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Saajid Ismail Puntos 212

El documento de C.E.Clark sobre Máxima de un conjunto finito de variables aleatorias proporciona una aproximación razonable en forma cerrada. Siempre se puede escribir max(x1,x2,x3) como max(x1,max(x2,x3)). El artículo de Clark básicamente utiliza este hecho e intenta crear una cadena para un número finito de variables

0voto

GoClick Puntos 11

Puedo proporcionarle la desigualdad de concentración en torno a la media, en particular el decaimiento es exponencial et refleja el tamaño correcto de la varianza. Es importante notar que la desigualdad de concentración clásica para funciones Lipschitz no se puede aplicar.

Como referencia, véase :

http://perso.math.univ-toulouse.fr/ktanguy/files/2012/04/Article-3-brouillon.pdf

Kevin Tanguy

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