We prove optimal concentration of measure for lifted functions on high dimensional expanders (HDX). Let $X$ be a $k$-dimensional HDX. We show for any $i\leq k$ and $f:X(i)\to [0,1]$: \[\Pr_{s\in X(k)}\left[\left|\underset{{t\subseteq s}}{\mathbb{E}}[f(t)]-\mu\right|\geq\varepsilon\right]\leq exp\left(-\varepsilon^2\frac{k}{i}\right).\] Using this fact, we prove that high dimensional expanders are reverse hypercontractive, a powerful functional inequality from discrete analysis implying that for any sets $A,B \subset X(k)$, the probability a $\rho$-correlated pair passes between them is at least \[\Pr_{s,s' \sim T_\rho}[s \in A, s' \in B] \geq \Pr[A]^{O(1)} \Pr[B]^{O(1)}.\] Our results hold under weak spectral assumptions on $X$. Namely we prove exponential concentration of measure for any complex below the `Trickling-Down Threshold' (beyond which concentration may be arbitrarily poor), and optimal concentration for $\sqrt{k}$-skeletons of such complexes. We also show optimal bounds for the top dimension of stronger HDX among other settings. We leverage our inequalities to prove several new agreement testing theorems on high dimensional expanders, including a new 99%-regime test for subsets, and a variant of the `Z-test' achieving inverse exponential soundness under the stronger assumption of $\ell_\infty$-expansion. The latter gives rise to the first optimal testers beyond the complete complex and products, a stepping stone toward the use of HDX in strong soundness PCPs. We also give applications within expansion, analysis, combinatorics, and coding theory, including a proof that two-sided HDX have optimal geometric overlap (giving the first explicit bounded-degree construction), near-optimal double samplers, new super-exponential degree lower bounds for certain HDX, distance-amplified list-decodable and locally testable codes, a Frankl-R\"odl Theorem and more.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员