論文の概要: Near-Optimal and Tractable Estimation under Shift-Invariance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.03383v1
- Date: Tue, 05 Nov 2024 18:11:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-07 19:22:48.829765
- Title: Near-Optimal and Tractable Estimation under Shift-Invariance
- Title(参考訳): シフト不変下における準最適・トラクタブル推定
- Authors: Dmitrii M. Ostrovskii,
- Abstract要約: そのような信号のクラスは、非常にリッチである:$mathbbCn$ 上のすべての指数振動を含み、合計$s$ である。
このクラスの統計複雑性は、$(delta)$-confidence $ell$-ballの半径2乗最小マックス周波数によって測定されるが、$s$-sparse信号のクラス、すなわち$Oleft(slog(en) + log(delta-1)right) cdot log(en/s)とほぼ同じであることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.21756081703275998
- License:
- Abstract: How hard is it to estimate a discrete-time signal $(x_{1}, ..., x_{n}) \in \mathbb{C}^n$ satisfying an unknown linear recurrence relation of order $s$ and observed in i.i.d. complex Gaussian noise? The class of all such signals is parametric but extremely rich: it contains all exponential polynomials over $\mathbb{C}$ with total degree $s$, including harmonic oscillations with $s$ arbitrary frequencies. Geometrically, this class corresponds to the projection onto $\mathbb{C}^{n}$ of the union of all shift-invariant subspaces of $\mathbb{C}^\mathbb{Z}$ of dimension $s$. We show that the statistical complexity of this class, as measured by the squared minimax radius of the $(1-\delta)$-confidence $\ell_2$-ball, is nearly the same as for the class of $s$-sparse signals, namely $O\left(s\log(en) + \log(\delta^{-1})\right) \cdot \log^2(es) \cdot \log(en/s).$ Moreover, the corresponding near-minimax estimator is tractable, and it can be used to build a test statistic with a near-minimax detection threshold in the associated detection problem. These statistical results rest upon an approximation-theoretic one: we show that finite-dimensional shift-invariant subspaces admit compactly supported reproducing kernels whose Fourier spectra have nearly the smallest possible $\ell_p$-norms, for all $p \in [1,+\infty]$ at once.
- Abstract(参考訳): 離散時間信号 $(x_{1}, ..., x_{n}) \in \mathbb{C}^n$ は位数 $s$ の未知の線形反復関係を満足し、複素ガウス雑音で観測することはどのくらい難しいか。
そのような信号のクラスはパラメトリックであるが、非常にリッチである:$\mathbb{C}$ 上のすべての指数多項式は、合計$s$で、例えば$s$任意の周波数を持つ調和振動を含む。
幾何学的には、このクラスは$\mathbb{C}^{n}$への射影と、$\mathbb{C}^\mathbb{Z}$のすべてのシフト不変部分空間の和への射影に対応する。
このクラスの統計複雑性は、$(1-\delta)$-confidence $\ell_2$-ballの平方極半径で測られるように、$s$-sparse信号のクラスである$O\left(s\log(en) + \log(\delta^{-1})\right) \cdot \log^2(es) \cdot \log(en/s) とほぼ同値である。
さらに、対応するニアミニマックス推定器は、抽出可能であり、関連する検出問題において、近ミニマックス検出しきい値を持つテスト統計を構築するために使用できる。
有限次元シフト不変部分空間は、すべての$p \in [1,+\infty]$に対してフーリエスペクトルが可能な限り最小の$\ell_p$-normsを持つコンパクトに支持された再生カーネルを持つことを示す。
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