k-NN-Algorithmus endlich konsistent: Neues arXiv-Resultat schließt Lücke

arXiv – cs.LG Original ≈1 Min. Lesezeit
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Ein neues arXiv-Preprint (ArXiv:2512.17058v1) liefert die fehlende Beweiskette, die die Universal-Konsistenz des k‑Nearest‑Neighbour‑Classifiers in allen vollständigen, separablen metrischen Räumen mit zwei fundamentalen Eigenschaften verknüpft. Damit wird die lange erwartete Äquivalenz zwischen drei Bedingungen endgültig bestätigt.

Die drei Bedingungen lauten: (1) Der k‑NN‑Classifier ist (schwach) universell konsistent; (2) In jedem lokalen, endlichen Borel‑Maß gilt die starke Lebesgue–Besicovitch‑Differenzierung; (3) Der Raum besitzt eine σ‑endliche Nagata‑Dimension. Während die Implikationen (2)⇔(3) bereits von Preiss (1983) angekündigt und (3)→(2) von Assouad & de Gromard (2006) nachgewiesen wurden, und (2)→(1) von Cérou & Guyader (2006) etabliert wurde, fehlte bislang der Beweis für (1)→(3). Dieser wird nun im vorliegenden Beitrag vollständig aufgezeigt.

Der neue Beweis schließt nicht nur die Lücke in der Theorie, sondern bestätigt auch eine in der ersten Teilserie (Collins, Kumari, Pestov 2020) aufgestellte Vermutung. Gleichzeitig korrigiert er einen Fehler, der in der zweiten Folge (Kumari & Pestov 2024) aufgetreten ist. Das Ergebnis stärkt die mathematische Grundlage für die Anwendung des k‑NN‑Verfahrens in komplexen metrischen Räumen und eröffnet neue Perspektiven für die Analyse von Lernalgorithmen in hochdimensionalen Strukturen.