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P2 A categorical characterization of relative entropy on standard Borel spaces

标准 Borel 空间上相对熵的范畴论刻画
LMCS vol.Volume 19, Issue 42023匹配度 2/10 · 该论文是概率论与范畴论的纯理论研究,将相对熵函子化,与用户关注的程序分析、LLM/Agent、浮点分析没有直接关系;仅在“贝叶斯程序分析”的概率语义基础层面存在非常间接的关联。引用 0 inbox
Nicolas Gagne, Prakash Panangaden
crossref: 2026-09-10

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一句话:为标准 Borel 空间上的概率分布建立范畴论框架,将相对熵刻画为到 Lawvere 范畴的函子并证其凸性、下半连续与唯一性。

本文研究标准 Borel 空间上概率分布的相对熵的范畴论刻画。相对熵(KL 散度)是统计推断与信息论的核心量,但此前范畴论处理多集中于离散或一般测度空间。作者受 Baez 与 Fritz 工作启发,构建了一个适合在标准 Borel 空间上推理统计推断的范畴,并将相对熵定义为从该范畴到 Lawvere 范畴的函子。关键结果是证明该相对熵函子具有凸性、下半连续性和唯一性。这些性质以范畴论方式给出相对熵的特征,为概率分布与统计推断提供了统一的形式语义基础。

问题
如何在标准 Borel 空间上以范畴论方式刻画概率分布的相对熵,并为统计推断提供合适的形式框架。
方法
受 Baez 和 Fritz 工作启发,构造一个适用于标准 Borel 空间统计推断的范畴,并将相对熵定义为进入 Lawvere 范畴的函子。
评估
通过范畴论证明展示所得相对熵函子具有凸性、下半连续性和唯一性,属于理论性质而非实验评估。
原文摘要(Abstract)

We give a categorical treatment, in the spirit of Baez and Fritz, of relative entropy for probability distributions defined on standard Borel spaces. We define a category suitable for reasoning about statistical inference on standard Borel spaces. We define relative entropy as a functor into Lawvere's category and we show convexity, lower semicontinuity and uniqueness.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot2184,
  title = {A categorical characterization of relative entropy on standard Borel spaces},
  author = {Nicolas Gagne and Prakash Panangaden},
  journal = {Logical Methods in Computer Science},
  volume = {Volume 19, Issue 4},
  year = {2023},
  doi = {10.46298/lmcs-19(4:10)2023}
}