1. Random polytopes and the wet part for arbitrary probability distributions
- Author
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Matthieu Fradelizi, Xavier Goaoc, Alfredo Hubard, Imre Bárány, Günter Rote, Alfréd Rényi Institute of Mathematics, Hungarian Academy of Sciences (MTA), Laboratoire d'Analyse et de Mathématiques Appliquées (LAMA), Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-Fédération de Recherche Bézout-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Geometric Algorithms and Models Beyond the Linear and Euclidean realm (GAMBLE ), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique Gaspard-Monge (ligm), Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-ESIEE Paris-Fédération de Recherche Bézout-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut für Informatik [Berlin], Freie Universität Berlin, Rényi Institute of Mathematics, University College London, Université Paris-Est, Université de Lorraine, ANR-17-CE40-0017,ASPAG,Analyse et Simulation Probabilistes des Algorithmes Géométriques(2017), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Fédération de Recherche Bézout-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM), Laboratoire d'Informatique Gaspard-Monge (LIGM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Bézout-ESIEE Paris-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM), Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Goaoc, Xavier, Analyse et Simulation Probabilistes des Algorithmes Géométriques - - ASPAG2017 - ANR-17-CE40-0017 - AAPG2017 - VALID, Imre. Barany was supported by the Hungarian National Research, Development and Innovation Office NKFIH Grants K 111827 andK 116769, and by the Bézout Labex (ANR-10-LABX-58). Xavier Goaoc was supported by Institut Universitaire de France. The authors are grateful for the hospitality during the ASPAG (ANR-17-CE40-0017) workshop on geometry, probability, and algorithms in Arcachon in April 2018., ANR-10-LABX-0058,Bézout,Models and algorithms: from the discrete to the continuous(2010), and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Nancy - Grand Est
- Subjects
Convex hull ,[MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR] ,Uniform distribution (continuous) ,Random polytopes ,Convex set ,Ocean Engineering ,Polytope ,[MATH] Mathematics [math] ,01 natural sciences ,Measure (mathematics) ,Upper and lower bounds ,Combinatorics ,010104 statistics & probability ,FOS: Mathematics ,Mathematics::Metric Geometry ,60D05 ,[MATH]Mathematics [math] ,0101 mathematics ,Mathematics ,Probability measure ,Epsilon-nets ,Probability (math.PR) ,010102 general mathematics ,[MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR] ,Floating body ,Probability distribution ,Mathematics - Probability - Abstract
We examine how the measure and the number of vertices of the convex hull of a random sample of $n$ points from an arbitrary probability measure in $\mathbf{R}^d$ relates to the wet part of that measure. This extends classical results for the uniform distribution from a convex set [B\'ar\'any and Larman 1988]. The lower bound of B\'ar\'any and Larman continues to hold in the general setting, but the upper bound must be relaxed by a factor of $\log n$. We show by an example that this is tight., Comment: 13 pages, 1 figure
- Published
- 2020