Puncte:2

Verificarea independenței combinației de variabile aleatoare uniforme pentru utilizarea lemei de pilling up

drapel br

Întrebarea mea este una foarte de bază. Presupune $a_0, a_1, a_2, a_3, a_4, b_0, b_1, b_2, b_3, b_4$ sunt $10$ variabile aleatoare uniforme din $\{0,1\}$ independente unele de altele. Acum există expresii ale formei

  1. $a_4b_4 + a_3(b_0 + b_2+1) + b_3(a_0 + a_2 +1) + a_1(b_2 + b_4) + b_1(a_2 +a_4)$
  2. $a_2b_0 + a_1b_1 + (a_0 + a_2 +1)b_2$

Putem aplica lema Pilling up? Sau, alternativ, sunt variabilele aleatoare $a_4b_4, a_3(b_0 + b_2+1), b_3(a_0 + a_2 +1), a_1(b_2 + b_4), b_1(a_2 +a_4)$ independent in cazul 1? La fel sunt $a_2b_0 , a_1b_1 , (a_0 + a_2 +1)b_2$ independent in cazul 2 ?

Cum să arăți independența sau dependența? Ma poate ajuta cineva va rog sa inteleg astea?

p.s - Nu găsesc etichete potrivite în afară de criptoanalize liniare. Oricine poate eticheta mai bine întrebarea este întotdeauna binevenit.

kelalaka avatar
drapel in
Plusul este x-sau, nu? Puteți folosi `\oplus` pentru aceasta. Și, rețineți că lema Piling-Up despre x-oring nu și. Și este distructiv și creează părtinire!.
hiren_garai avatar
drapel br
da, plusul este x-sau.
Puncte:1
drapel cn

Pentru $2$, este ușor de observat că aceste variabile sunt independente deoarece fiecare variabilă elementară care apare într-una dintre expresii nu apare în cealaltă.

De exemplu

$\mathbb{P}(a_2b_0=0| a_1b_1=0, b_2(a_0 + a_2 +1)=0) = \mathbb{P}(a_4b_4=0)$.

O modalitate bună de a vedea acest lucru, cred că este să priviți entropia uneia dintre aceste variabile:

$H (a_2 b_0 |a_1 b_1, b_2(a_0 + a_2 +1) ) \geq H (a_2 b_0 |a_0, a_1, b_1, b_2 ) = H (a_2 b_0 )$.

Ultima egalitate provine din independența variabilelor elementare.

Astfel putem deduce $H (a_2 b_0 |a_1 b_1, b_2(a_0 + a_2 +1) )= H (a_2 b_0 ) $.

Despre $1$, este mai complex pentru că $b_4, b_2, a_2, a_4$ apar în mai multe expresii.

Atunci trebuie să arăți asta $a_4, b_4, a_3, (b_0 + b_2), b_3, (a_0 + a_2), a_1 ,(b_2 + b_4), b_1, (a_2 + a_4)$ sunt liniar independente în $\mathbb{F}_2$ (făcând algebră liniară), astfel puteți deduce că aceste variabile (eventual plus o constantă) sunt independente (din punct de vedere probabilistic).

Și apoi trebuie să folosiți argumentul „dacă $X, Y, Z, T$ sunt independente, atunci $XY$ și $ZT$ sunt independenți.”

Editare: O modalitate bună de a vedea independența variabilelor liniare este de a calcula determinantul următoarei matrice (prima linie corespunde cu $a_4$, al doilea la $b_4$, al patrulea la $b_0 + b_2$, etc), puteți, de asemenea, demonstra aceste familii de vectori generate $\mathbb{F}^{10}_p$, și deducem prin cardinalitate, baza sa și astfel vectorii sunt independenți:

$\begin{matrice} 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \ 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 1 & 0 & 0 \ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 \ 1 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \ 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 1 \ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0\ 0 & 0 & 1 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \end{matrice}$

hiren_garai avatar
drapel br
multumesc pentru raspunsul tau elaborat. Entropia este puțin avansată pentru mine. Partea de algebră liniară pe care ați sugerat-o să o utilizați este practic pentru a arăta că, dacă $c_1a_4 + c_2b_4 + \cdots = 0$ este valabil, atunci toți coeficienții $c_1, c_2, ..$ sunt zero?
Ievgeni avatar
drapel cn
Da. Exact. Asta e.
hiren_garai avatar
drapel br
Deci, coeficienții lui $(b_2 + b_4), (a_2 + a_4)..$ trebuie să fie sparți, nu? Și apoi trebuie să folosim faptul că $b_2, b_4,...$ sunt liniar independenți. În acest fel, variabilele aleatoare sunt dependente liniar, deoarece unii dintre coeficienții cu valoare diferită de zero urmează să vină. gresesc undeva?
Ievgeni avatar
drapel cn
Ce vrei să spui prin „drept rupt”?
hiren_garai avatar
drapel br
De asemenea, ce zici de partea $+1$? Am vrut să spun că este $a_2 +a_4 +1$ corect. Mă poticnesc să înțeleg. Poți să o ștergi? Mulțumesc
hiren_garai avatar
drapel br
Prin rupt am înțeles $c_1 a_4 + \cdots + c_k (a_2 + a_4) + \cdots = 0$ implică $(c_1 + c_k)a_4 +c_k a_2 + \cdots $ ?
Ievgeni avatar
drapel cn
Dacă $X$ și $Y$ sunt independenți, atunci $X+1$ sunt independenți. Deci, trebuie să luați în considerare versiunea omogenă a unei ecuații pentru a căuta independența liniară, dar atunci când puteți adăuga „+1” fără a modifica independența probabilistică.
Ievgeni avatar
drapel cn
Puteți face acest lucru pentru a arăta independența liniară, dar v-am propus alte două tehnici: Calculați determinantul matricei asociate sau demonstrați că este o bază a spațiului vectorial (arătând că generează tot vectorul canonic).
hiren_garai avatar
drapel br
Ai vrut să spui $X+1$ și $Y+1$ sau $X+1$ și $Y$ sunt independente? De asemenea, că $c_1, c_2, ...$ este foarte de înțeles pentru mine, așa că de aceea încerc să arăt în acest fel.
Ievgeni avatar
drapel cn
Despre „+1” Ambele sunt adevărate, deoarece variabilele sunt în $\{0, 1\}$, este ușor de văzut luând în considerare definiția.
Ievgeni avatar
drapel cn
Deci, dacă folosiți tehnicile $c_i$, puteți deduce că fiecare coeficient al lui $a_i$ este zero, deoarece $a_i$ și $b_i$ sunt liniar independente (acestea formează bază canonică).
hiren_garai avatar
drapel br
Da. Am înțeles. Mulțumesc pentru timpul acordat. Aproape luminată.
hiren_garai avatar
drapel br
Încă o întrebare, prin probabilitatea condiționată de ajutor putem arăta că $X, Y$ independent apoi $X+1, Y$ este independent. Acum putem arăta această independență și arătând $c_1 (X+1) +c_2(Y) = 0 \implies c_1 X + c_2 Y + c_1 = 0 $ din care trebuie să avem $c_1 = 0 = c_2$, deci din $c_1 X + c_2 Y = c_1$ putem spune $c_1 = c_2 = 0 $ ? Deoarece trebuie să presupunem $c_1 =0$ pentru a folosi independența lui $X$ și $Y$. E adevarat ? @levgeni
Ievgeni avatar
drapel cn
Să [continuăm această discuție în chat](https://chat.stackexchange.com/rooms/126509/discussion-between-ievgeni-and-hiren-garai).

Postează un răspuns

Majoritatea oamenilor nu înțeleg că a pune multe întrebări deblochează învățarea și îmbunătățește legătura interpersonală. În studiile lui Alison, de exemplu, deși oamenii își puteau aminti cu exactitate câte întrebări au fost puse în conversațiile lor, ei nu au intuit legătura dintre întrebări și apreciere. În patru studii, în care participanții au fost implicați în conversații ei înșiși sau au citit transcrieri ale conversațiilor altora, oamenii au avut tendința să nu realizeze că întrebarea ar influența – sau ar fi influențat – nivelul de prietenie dintre conversatori.