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Union Bound

定义 Definition

Union bound(并集界/合并界)是概率论中的一个上界不等式:对一组事件 \(A_1, A_2, \dots, A_n\),它说明“至少发生一个事件”的概率不超过各事件概率之和:
\[ \Pr\Big(\bigcup_{i=1}^n A_i\Big)\le \sum_{i=1}^n \Pr(A_i). \] 它常用于给复杂事件的概率提供一个易计算的粗上界。(也常被称为 Boole’s inequality。)

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈjuːniən baʊnd/

例句 Examples

The union bound gives an easy upper bound on the probability of error.
并集界为错误概率提供了一个容易计算的上界。

Using the union bound, we can show that the chance any of the \(n\) tests fails is at most the sum of their individual failure probabilities, even if the tests are dependent.
利用并集界,我们可以证明:即使这 \(n\) 个测试之间存在依赖关系,任意一个测试失败的概率也至多等于各自失败概率之和。

词源 Etymology

union 源自拉丁语 unus(“一”),经由中古法语发展为表示“合并、并集”的含义;bound 来自古英语相关词根,意为“界限、上界”。在数学语境中,union bound 字面即“对并集事件给出的界(上界)”,用来估计多个事件合起来发生的概率。

相关词 Related Words

文学与名著中的用例 Literary Works

  • William Feller, An Introduction to Probability Theory and Its Applications(概率论经典教材中常用该不等式进行上界估计)
  • Sheldon Ross, A First Course in Probability(入门概率教材里常以“Boole’s inequality/union bound”形式出现)
  • Thomas M. Cover & Joy A. Thomas, Elements of Information Theory(信息论推导中常用并集界控制错误概率)
  • Michael Mitzenmacher & Eli Upfal, Probability and Computing(计算机科学概率方法中频繁使用 union bound 进行失败概率合并估计)
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