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Imon Banerjee
Vinayak Rao
Harsha Honnappa

受控马尔可夫链转移密度的自适应估计

研究问题
当受控马尔可夫链的数据存在依赖、控制可能非马尔可夫且平滑程度未知时,如何估计转移密度而不预先指定平滑参数或控制分布?
方法与思路
作者在稠密估计量类上使用受约束的极小极大准则选择拟合数据的估计量,并以随机和确定版本的 Hellinger 距离建立风险分析。
材料陈述的贡献
摘要称,估计方法不需要预先知道平滑参数或假定控制序列分布,并给出预言风险界,为受控马尔可夫系统提供自适应密度估计框架。
阅读关注点
应核对仍然需要的依赖与平滑条件、稠密估计量类和选择准则如何实现,以及两种 Hellinger 损失与预言风险界的具体含义。
阅读边界
这是 arXiv 预印本,同行评审与期刊接收均未核实;摘要未列出完整条件、算法细节或数值结果,不能将无需部分假设理解为无需任何条件。

原文摘要

Estimating the transition dynamics of controlled Markov chains is crucial in fields such as time series analysis, reinforcement learning, and system exploration. Traditional non-parametric density estimation methods often assume independent samples and require oracle knowledge of smoothness parameters like the Hölder continuity coefficient. These assumptions are unrealistic in controlled Markovian settings, especially when the controls are non-Markovian, since such parameters need to hold uniformly over all control values. To address this gap, we propose an adaptive estimator for the transition densities of controlled Markov chains that does not rely on prior knowledge of smoothness parameters or assumptions about the control sequence distribution. Our method builds upon recent advances in adaptive density estimation by selecting an estimator that minimizes a loss function {and} fitting the observed data well, using a constrained minimax criterion over a dense class of estimators. We validate the performance of our estimator through oracle risk bounds, employing both randomized and deterministic versions of the Hellinger distance as loss functions. This approach provides a robust and flexible framework for estimating transition densities in controlled Markovian systems without imposing strong assumptions.

笔记与分组
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