Рейтинг:1

«рандомизированная» неразличимость против «детерминированной» неразличимости

флаг cn

Позволять $Х$ быть измеримым пространством. Для каждого $n\in\mathbb N$, позволять $P_n$ и $Q_n$ быть вероятности на $Х$. Мы говорим, что $(P_n)_{n\in\mathbb N}$ и $(Q_n)_{n\in\mathbb N}$ находятся статистически неразличимый тогда и только тогда, когда для всего измеримого множества $E\подмножество X$, функция \begin{уравнение} n\mapsto |P_n(E) - Q_n(E)| \end{уравнение} незначительно.

Но что, если мы допустим «случайность»? Скажем так $(P_n)_{n\in\mathbb N}$ и $(Q_n)_{n\in\mathbb N}$ находятся случайно статистически неразличимый (Я только что придумал эту терминологию) тогда и только тогда, когда для всего измеримого пространства $Y$, семейство всех вероятностей $(R_n)_{n\in\mathbb N}$ на $Y$, и все измеримое множество $E\subseteq X\times Y$, функция \begin{уравнение} n\mapsto |(P_n\times R_n)(E) - (Q_n\times R_n)(E)| \end{уравнение} незначительно.

Случайная статистическая неразличимость явно подразумевает статистическую неразличимость. Но верно ли обратное?

флаг us
Возможный дубликат https://crypto.stackexchange.com/questions/73108/statistical-closeness-implies-computational-indistinguishability
Mark avatar
флаг ng
Из моего чтения кажется, что вы спрашиваете, что если два распределения вероятностей имеют близкие маргиналы, это означает, что распределения близки (что явно неверно). Я что-то неправильно понимаю?
kelalaka avatar
флаг in
[Перекрестная публикация с math.se](https://math.stackexchange.com/q/4403008/338051)
Рейтинг:2
флаг ng

Большое предостережение, что я не вероятностный, и ваш ответ действительно не включает много криптографии, поэтому может лучше подойти для того, чтобы где-то спросить вероятностного (скажем, на math.se или что-то в этом роде).

Как упоминалось в комментариях, это легко ложно. Позволять $P_n, Q_n$ оба распределяются как любое симметричное распределение, и пусть $R_n\sim \{-1,1\}$ быть однородным. Определение совместных распределений $P_n\раз R_n$ и $Q_n\раз R_n$ следующим образом --- маргиналы на обоих $Х$ и $Y$ фиксируются, как указано выше, но

$$\Pr[(P_n\times R_n)\in E] = \Pr[(P_n\times R_n)\in E\mid R_n = b]\Pr[R_n = b].$$

Теперь, когда мы обсуждаем симметрию, напишем $X = X_1\чашка X_{-1}$. Предположим, что симметрия меняет местами эти два компонента. Теперь определим условные распределения

$$\Pr[(P_n\times R_n)\in E\mid R_n = b] = \begin{cases}0 & E\cap X_{b}\neq \emptyset \ 2\Pr[P_n(E_X)]&\текст{еще} \end{случаи}.$$

Это означает, что условное распределение определяется таким образом, что случайная величина с $R_n = b$ в $X_b$, например компоненты $P_n, R_n$ «идеально коррелированы». За $Q_n$, сделайте то же самое, но поменяйтесь ролями $X_1, X_{-1}$, например имеют $Q_n, R_n$ быть «совершенно антикоррелированным».

Легко видеть, что эти случайные величины имеют одинаковые маргиналы и, следовательно, совершенно неразличимы (и статистически неразличимы также). это также сразу видно, что совместные распределения $P_n\раз R_n$ и $Q_n\раз R_n$ имеют непересекающиеся опоры, поэтому

$$0 = \Delta(P_n, Q_n) \leq \Delta(P_n\times R_n, Q_n\times R_n) = 1,$$

и поэтому они не являются случайным образом статистически неразличимыми.

Обратите внимание, что если вы предполагаете $P_n, R_n$ независимы (на вашем языке $Е$ факторы как $E_X\умножить на E_Y$ Я думаю), ответ легко верен. В качестве наброска доказательства, согласно неравенству обработки данных, мы имеем, что $\Delta(P_n, Q_n) \geq \Delta(f(P_n), f(Q_n))$ для любого рандомизированного $f$, в том числе $f : от X\к X\умножить на Y$ образцы $R_n$ самостоятельно и выводит $f(x) = (x, R_n)$. Это не то, о чем вы спрашивали, но все же полезно это отметить.

Ответить или комментировать

Большинство людей не понимают, что склонность к познанию нового открывает путь к обучению и улучшает межличностные связи. В исследованиях Элисон, например, хотя люди могли точно вспомнить, сколько вопросов было задано в их разговорах, они не чувствовали интуитивно связи между вопросами и симпатиями. В четырех исследованиях, в которых участники сами участвовали в разговорах или читали стенограммы чужих разговоров, люди, как правило, не осознавали, что задаваемый вопрос повлияет — или повлиял — на уровень дружбы между собеседниками.