diff --git a/fgi3/presentation.tex b/fgi3/presentation.tex index ac1d256..94290e0 100644 --- a/fgi3/presentation.tex +++ b/fgi3/presentation.tex @@ -165,7 +165,7 @@ \begin{frame}{Notation} \begin{itemize} - \item Balls statt Prozesse (von 1 bis n nummeriert) + \item Bälle statt Prozesse (von 1 bis n nummeriert) \vfill \item Bins statt Werte (von 1 bis n nummeriert) \vfill @@ -177,5 +177,114 @@ \(t\) enthält \end{itemize} \end{frame} + + \begin{frame}{Notation} + \begin{itemize} + \item in der \(i\)-ten Iteration: \(I_{i,1}\) bis \(I_{i,n}\) und + \(J_{i,1}\) bis \(J_{i,n}\) sind 2n zufällige Variablen + \vfill + \item \(j = 1,...,n\) + \vfill + \item Zuweisung der \(i\)-ten Iteration: + \(b_{i,j} = median(b_{i-1,j}, b_{i-1,I_{i,j}}, b_{i-1,J_{i,j}})\) + \vfill + \item "mit hoher Wahrscheinlichkeit" meint Wahrscheinlichkeit von + mindestens \(1 - n^{-c}\) für \(c > 1\) + \end{itemize} + \end{frame} + + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + \begin{itemize} + \item Grundlage, da Fälle mit mehr Bins auf diesen reduziert werden + \vfill + \item Gegner kann in jeder Runde Werte von bis zu\(\sqrt{n}\) Bällen + ändern + \vfill + \item trotz Gegner wird stabiler Zustand mit \(n - \sqrt{n}\) Bällen + in einer Bin erreicht + \vfill + \item Fall mit zwei Bins gleicht der "majority rule" + \end{itemize} + \end{frame} + + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + \begin{block}{Theorem 10} + Für jede initiale Verteilung der Bälle sind mit hoher Wahrscheinlichkeit + \(O(\log n)\) Runden der "majority rule" ausreichend, um + \(n - O(\sqrt{n})\) Bälle in die gleiche Bin zu bekommen. + Dies gilt selbst dann, wenn ein Gegner die zufälligen Entscheidungen + von bis zu \(O(\sqrt{n})\) Bällen manipulieren darf. + \end{block} + \end{frame} + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + Sei \(L_t\) die Anzahl an Bällen in der linken Bin zum Zeitpunkt \(t\) + und \(R_t\) die Anzahl an Bällen in der rechten Bin zum Zeitpunkt \(t\). + Sei \(X_t = min(L_t, R_t)\) und \(Y_t = max(L_t, R_t)\). Angenommen \(n\) + ist gerade. Das Ungleichgewicht für Schritt \(t\) ist + \(\Delta_t = (Y_t - X_t) /2\). Das markierte Ungleichgewicht für Schritt + \(t\) ist \(\Psi_t = (R_t - L_t)/2\). + Basierend auf dem Ungleichgewicht wird zwischen drei Fällen unterschieden. + \end{frame} + + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + Fall 1: \(\Delta_0 \geq n/3\) + + \begin{block}{Lemma 11} + Wenn \(\Delta_0 \geq cn\) gilt, wobei \(c > 0\) eine beliebige Konstante + ist, dann reichen mit hoher Wahrscheinlichkeit \(O(\log \log n)\) + Runden der "majority rule", um einen stabilen Konsens zu erreichen. + \end{block} + + Fall 2: \(c \sqrt{n \ln n} \leq \Delta_0 < n/3\) für genügend großes \(c\) + \begin{block}{Lemma 12} + Wenn es einen Schritt \(t\) mit \(c\sqrt{n\ln n} \leq \Delta_0 < n/3\) + für ein genügend großes \(c\) gibt, dann reichen mit hoher Wahrscheinlichkeit + \(O(\log n)\) zusätzliche Runden der "majority rule", um in Fall 1 + zu kommen. + \end{block} + \end{frame} + + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + Fall 3: \(\Delta_0 \leq c\sqrt{n \ln n}\)\\ + Wenn \(Pr[Y \geq x] \geq Pr[Z \geq x]\) für zwei Zufallsvariablen Y und Z + und beliebige \(x\) gilt, dann wird Z stochastisch von Y dominiert. Dies + wird als \(Y \succeq Z\) geschrieben. + \begin{block}{Lemma 13} + Angenommen es gibt keinen Gegner und es gilt \(L_t \leq R_t \). Für + zwei beliebige markierte Ungleichgewichte \(\Psi_t\) und \(\Psi_t^{'}\), + für die \(\Psi_t > \Psi_t^{'}\) gilt, folgt + \(\Psi_{t+1} \succeq \Psi_{t+1}^{'}\). + \end{block} + \end{frame} + + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + Im nächsten Lemma wird das "Central Limit Theorem" angewendet, um zu zeigen, + dass mit konstanter Wahrscheinlichkeit ein genügend großes Ungleichgewicht + ungeachtet des vorherigen Ungleichgewichtes existiert. + + \begin{block}{Lemma 14} + Angenommen es gibt keinen Gegner. Sei \(\varepsilon > 0\) eine beliebige + Konstante und sei \(c\) die Konstante von Lemma 12. Für jedes + \(\Psi_t \geq 0\) gilt + \(Pr[\Psi_{t+1} \geq c\sqrt{n}] \geq \frac{1}{\sqrt{2\pi}(1 + 4c/\sqrt{3})}e^{-8c^{2}/3}-\varepsilon\). + \end{block} + \begin{block}{Lemma 15} + Angenommen es gibt keinen Gegner. Wenn \(\Delta_t \geq c\sqrt{n}\) gilt, + wobei \(c\) die Konstante von Lemma 12 ist, dann gilt auch + \(Pr[\Delta_{t+1} \geq (4/3)\Delta_t] \geq 1 - exp(-\Theta(\Delta^2_t / n))\). + \end{block} + \end{frame} + + \begin{frame}{Zwei Bins mit Gegner} + \begin{block}{Lemma 16} + Wenn initial \(\Delta_0 < c\sqrt{n \ln n}\) für das \(c\) aus Lemma 12 + gilt, dann gilt mit hoher Wahrscheinlichkeit nach \(O(\log n)\) + Schritten \(\Delta_t \geq c\sqrt{n \ln n}\). + \end{block} + \end{frame} + + \begin{frame}{Abschluss} + ausformulieren + \end{frame} % weiter machen mit Notation und Herleitung/Erklärung der Ergebnisse \end{document}