“多数最稳定定理先用噪声削弱高阶项,再将低影响的剩余多项式移到 Gaussian 空间,应用高斯几何极值结论,最后转回布尔立方体。次数、影响和平滑化误差必须一起分配,不能只喊“像中心极限定理”…”
形式陈述
固定
则
这里
平衡情形
量词顺序是先给相关强度与允许误差,再要求各影响小到某阈值;不是对任意低于某个随意常数的影响都取
直觉
大规模多数把每一票的权重分散到许多人,归一化总票数趋近 Gaussian。固定通过比例时,阈值规则在高斯空间对应半空间;高斯噪声稳定性极值定理说,半空间最能保留相关。
布尔函数只要没有强势单一坐标,就能通过不变性原理与这个高斯极值比较。因此“多数最稳定”描述低影响函数族的渐近最优性,不是每个有限人数的多数都逐一压过其他规则。
证明如何连接两个空间
先对
Gaussian 上应用 Borell 的固定均值稳定性上界,最优对象为半空间。随后控制截断、平滑和取值范围修正的误差,转回原函数。这三段分别解释了非负相关、低影响及误差余量为何出现在定理条件中。
例子与边界
ρ=1/2 时的可比较数值
平衡高斯界为
三位多数却有
独裁者
负相关需要另看
本页不把同一最大化结论延伸到
推论与应用
在投票模型中,这给出一个精确的设计问题:固定赞成率,并限制任何单一选民的影响,怎样让随机翻票后结果尽量稳定。定理回答的是均匀独立投票模型下的极限问题;现实相关投票或不同票权需另外建模。
在复杂性论证中,同一结构用来比较独裁函数和低影响函数的测试通过率。作为应用工具时,要保留其误差参数和量词,不能把渐近极值直接当成有限实例的无误上界。
参考资料
- Mossel、O’Donnell 与 Oleszkiewicz,“Noise Stability of Functions with Low Influences: Invariance and Optimality”,Majority Is Stablest 定理。
- O’Donnell,《Analysis of Boolean Functions》§11.3 与 §11.7,高斯半空间与布尔转移。