×

高维扩展器中的光谱独立性以及硬核模型的应用。 (英语) Zbl 1522.05449号

摘要:如果相关的成对影响矩阵对分布及其所有条件分布具有有界的最大特征值,则我们说概率分布(mu)是谱无关的。我们证明了如果(mu)是谱无关的,则相应的高维单形复形是局部谱扩展器。使用最近一系列关于单形复数上高维游动的混合时间的工作(T.考夫曼D.质量[LIPIcs–Leibniz Int.Proc.Inform.67,第4条,27 p.(2017;Zbl 1402.05197号)];I.晚餐T.考夫曼【FOCS 2017,974–985(2017;doi:10.1109/FOCS.2017.94)];T.考夫曼I.奥本海姆[组合数学40,第2期,245–281(2020;Zbl 1463.05543号)];V.L.阿列夫L.C.Lau先生【STOC 2020,1198–1211(2020;Zbl 07298321号)])这意味着相应的Glauber动力学快速混合,并从(mu)中生成(近似)样本。作为应用,我们证明了自然Glauber动力学快速混合(在多项式时间内),以生成从核心模型到唯一性阈值的随机独立集。这改进了Weitz确定性相关衰减算法的准多项式运行时间[D.魏茨STOC 2006,140–149(2006;Zbl 1301.68276号)]用于估计硬核配分函数,也回答了长期存在的Glauber动力学混合时间的开放问题(M.鲁比E.维戈达【随机结构算法15,No.3–4,229–241(1999;兹伯利0941.65010);STOC 1997,682–687(1999;Zbl 0963.68150号)];E.维戈达【Electron.J.Comb.8,No.1,研究论文R8,8 p.(2001;Zbl 0967.68172号)];C.Efthymiou公司等[SIAM J.Compute.48,No.2,581-643(2019;Zbl 1422.68272号)]).

MSC公司:

05C81号 图上的随机游动
05C48号 扩展器图形
05E45型 单形复形的组合方面
82C20个 含时统计力学中的动态晶格系统(动力学伊辛等)和图上的系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] V.L.Alev和L.C.Lau,高阶随机游动和应用的改进分析,第52届ACM计算理论研讨会论文集,2020年·Zbl 07298321号
[2] N.Anari、S.O.Gharan和A.Rezaei,《抽样强瑞利分布和确定性点过程的蒙特卡罗-马尔可夫链算法》,第29届学习理论年会,V.Feldman、A.Rakhlin和O.Shamir编辑,Proc。机器。学习。第49号决议,PMLR,2016年,第103-115页。
[3] N.Anari,K.Liu,S.O.Gharan和C.Vinzant,对数压缩多项式II:拟阵的高维游动和计算基的FPRAS,第51届ACM SIGACT理论计算年会论文集,纽约,2019年,第1-12页,https://doi.org/10.1145/3313276.3316385。 ·Zbl 1433.68606号
[4] A.Bandyopadhyay和D.Gamarnik,《无采样计数:某些统计物理模型对数部分函数的渐近性》,《随机结构算法》,33(2008),第452-479页·Zbl 1157.82006年
[5] A.Barvinok,《组合数学与配分函数的复杂性》,《算法组合》30,Springer,纽约,2016年·Zbl 1367.05002号
[6] A.Barvinok,计算(某些)复矩阵的永久性,Found。计算。数学。,16(2016),第329-342页·Zbl 1347.65082号
[7] M.Bayati、D.Gamarnik、D.Katz、C.Nair和P.Tetali,计数匹配的简单确定性近似算法,《STOC会议录》,2007年,第122-127页·Zbl 1232.68179号
[8] A.Blanca,Y.Chen,D.Galvin,D.Randall,and P.Tetali,(mathbb{Z}^2)上硬核模型的相共存,Combin.,Probab。计算。,28(2019),第1-22页·Zbl 1434.60034号
[9] A.Blanca,Z.Chen和E.Vigoda,树唯一性区域中一般图的Swendsen-Wang动力学,随机结构算法,56(2020),第373-400页·Zbl 1436.05104号
[10] A.Blanca、D.Galvin、D.Randall和P.Tetali,(mathbb{Z}^2)硬核模型的相共存和慢混合,在近似、随机化和组合优化中。《算法与技术》,P.Raghavendra、S.Raskhodnikova、K.Jansen和J.D.P.Rolim编辑,施普林格,纽约,2013年,第379-394页·Zbl 1405.68224号
[11] V.Chandrasekaran、M.Chertkov、D.Gamarnik、D.Shah和J.Shin,使用bethe近似计算独立集,SIAM J.离散数学。,25(2011年)·Zbl 1225.68131号
[12] Z.Chen、A.Galanis、D.Štefankovic和E.Vigoda,通过光谱独立性快速混合颜色,第三十二届ACM-SIAM离散算法年会论文集,费城,SIAM,2021年,第1548-1557页。
[13] Z.Chen,K.Liu和E.Vigoda,《Glauber动力学的最佳混合:通过高维展开的熵因子分解》,载于第53届ACM SIGACT计算理论研讨会论文集,纽约,2021年,第1537-1550页,https://doi.org/10.1145/3406325.3451035。 ·Zbl 07765268号
[14] Z.Chen、K.Liu和E.Vigoda,通过收缩快速混合Glauber动力学到唯一性,2020年IEEE第61届计算机科学基础年会,达勒姆,2020年,第1307-1318页,https://doi.org/10.109/FOCS46700.2020.00124。
[15] P.Diaconis和D.Strock,马尔可夫链特征值的几何界,Ann.Appl。可能性。,1(1991),第36-61页·Zbl 0731.60061号
[16] I.Dinur和T.Kaufman,《高维扩展器意味着协议扩展器》,载于2017年IEEE第58届计算机科学基础年度研讨会论文集,第974-985页。
[17] R.L.Dobrushin,用条件分布描述随机变量系统,理论概率。申请。,第15页(1970年),第458-486页·Zbl 0264.60037号
[18] R.L.Dobrushin和S.B.Shlosman,《完全分析吉布斯场》,统计物理与动力系统,Progr。物理学。10,Birkha¨user Boston,马萨诸塞州波士顿,1985年,第371-403页·Zbl 0569.46043号
[19] R.L.Dobrushin和S.B.Shlosman,吉布斯场唯一性的构造准则,统计物理与动力系统,Progr。物理学。10,Birkha¨用户波士顿,马萨诸塞州波士顿,1985年,第347-370页·Zbl 0569.46042号
[20] R.L.Dobrushin和S.B.Shlosman,《完全分析相互作用:构造性描述》,J.Stat.Phys。,46(1987),第983-1014页·Zbl 0683.60080号
[21] M.Dyer、A.Frieze和M.Jerrum,关于稀疏图中独立集的计数,SIAM J.Compute。,31(2002),第1527-1541页·兹比尔1041.68045
[22] M.Dyer、L.A.Goldberg和M.Jerrum,《自旋系统的矩阵范数和快速混合》,Ann.Appl。可能性。,19(2009),第71-107页·Zbl 1166.15015号
[23] M.Dyer和C.Greenhill,《关于独立集的马尔可夫链》,《算法》,35(2000),第17-49页·Zbl 0961.05063号
[24] M.Dyer、A.Sinclair、E.Vigoda和D.Weitz,《晶格自旋系统的时空混合:组合观点》,摘自《计算机科学中的随机化和近似技术》,纽约斯普林格出版社,2002年,第149-163页·Zbl 1028.68562号
[25] C.Efthymiou、T.P.Hayes、D.Štefankovic、E.Vigoda和Y.Yin,硬核心模型树唯一性区域中mcmc和loopy bp的收敛,《FOCS学报》,2016年,第704-713页·Zbl 1422.68272号
[26] T.Feder和M.Mihail,平衡拟阵,《STOC学报》,1992年,第26-38页。
[27] W.Feng、H.Guo、Y.Yin和C.Zhang,从布尔域以外的谱独立性快速混合,第三十二届ACM-SIAM离散算法年会论文集,费城,SIAM,2021年,第1558-1577页。
[28] A.Galanis、Q.Ge、D.Štefankovic \780]、E.Vigoda和L.Yang,硬核心模型中独立集计数的改进不可接近性结果,随机结构算法,45(2014),第78-110页·Zbl 1297.05177号
[29] A.Galanis、D.Štefankovič和E.Vigada,反铁磁自旋系统在树非唯一性区域的不可逼近性,J.ACM,62(2015),第50:1-50:60页·Zbl 1426.68304号
[30] A.Galanis,D.Štefankovic \780]和E.Vigoda,反铁磁ising和硬核模型配分函数的不近似性,Combin.,Probab。计算。,25(2016),第500-559页·Zbl 1420.68098号
[31] D.Gamarnik和D.Katz,图的列表颜色计数的相关衰减和确定性fptas,第18届ACM-SIAM离散算法研讨会论文集,费城,SIAM,2007年,第1245-1254页,http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1283383.1283517。 ·Zbl 1302.05187号
[32] L.A.Goldberg、M.Jerrum和M.Paterson,《两态自旋系统的计算复杂性》,《随机结构算法》,23(2003),第133-154页·Zbl 1030.82001年
[33] C.S.Greenhill,稀疏图和超图中计算着色和独立集的复杂性,计算。复杂。,9(2000),第52-72页·兹伯利0963.68082
[34] N.J.A.Harvey、P.Srivastava和J.Vondraák,《计算独立多项式:从树阈值到根》,第29届ACM-SIAM离散算法年会论文集,费城,SIAM,2018年,第1557-1576页,http://dl.acm.org/citation.cfm?id=3174304.3175407。 ·Zbl 1403.68351号
[35] T.Hayes和E.Vigoda,耦合平稳分布和改进的着色和独立集采样,第16届ACM-SIAM离散算法研讨会论文集,SIAM,2005年,第971-979页,http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1070432.1070573。 ·Zbl 1297.05218号
[36] T.P.Hayes,一个简单的条件,暗示自旋系统上的单位点动力学快速混合,《FOCS学报》,2006年,第39-46页。
[37] J.K.Hunter和B.Nachtergaele,《应用分析》,《世界科学》,新泽西州恩格伍德悬崖,2001年·Zbl 0981.46002号
[38] M.Jerrum和A.Sinclair,《近似永久性》,SIAM J.Compute。,18(1989),第1149-1178页·Zbl 0723.05107号
[39] T.Kaufman和D.Mass,《高维随机行走和彩色扩展》,载于《ITCS学报》,2017年,第4:1-4:27页·Zbl 1402.05197号
[40] T.Kaufman和I.Oppenheim,《高阶随机游动:超越谱间隙》,载于《APPROX/random学报》,2018年,第47:1-47:17页·Zbl 1463.05543号
[41] F.P.Kelly,计算机通信系统的随机模型,J.R.Stat.Soc.Ser。B、 统计方法。,47(1985年),第379-395页·Zbl 0592.68029号
[42] L.Li、P.Lu和Y.Yin,通过自旋系统中的相关衰减进行近似计数,《第23届ACM-SIAM离散算法研讨会论文集》,2012年,第922-940页·Zbl 1422.68301号
[43] L.Li、P.Lu和Y.Yin,自旋系统中相关性衰减到唯一性,第24届ACM-SIAM离散算法年会论文集,2013年,第67-84页·Zbl 1422.68302号
[44] J.Liu,近似计数,相变和多项式几何,博士论文,加州大学伯克利分校EECS系,2019年,http://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2019/eecs-2019-110.html。
[45] J.Liu、A.Sinclair和P.Srivastava,ising模型中的Fisher零点和相关衰减,J.Math。物理。,60 (2019), 103304. ·Zbl 1431.82010年
[46] M.Luby和E.Vigoda,大约数到四(扩展摘要),《第29届美国计算机学会计算理论研讨会论文集》,纽约,1997年,第682-687页·Zbl 0963.68150号
[47] M.Luby和E.Vigoda,抽样独立集的glauber动力学的快速收敛,随机结构算法,15(1999),第229-241页·Zbl 0941.65010号
[48] F.Martinelli、A.Sinclair和D.Weitz,《树上的伊辛模型:边界条件和混合时间》,第44届IEEE计算机科学基础研讨会论文集,2003年,第628-639页。
[49] F.Martinelli、A.Sinclair和D.Weitz,树上独立集、着色和其他模型的快速混合,第15届ACM-SIAM离散算法研讨会论文集,2004年,第456-465页·Zbl 1318.82013年
[50] E.Mossel和A.Sly,平均稀疏图上吉布斯采样的快速混合,第19届ACM-SIAM离散算法年会论文集,费城,SIAM,2008年,第238-247页,http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1347082.1347109。 ·兹比尔1193.65012
[51] E.Mossel和A.Sly,一般图上ising-gibbs采样器的精确阈值,Ann.Probab。,41(2013),第294-328页·Zbl 1270.60113号
[52] E.Mossel、D.Weitz和N.C.Wormald,关于超过树阈值的独立采样集的硬度,Probab。理论相关领域,143(2007),第401-439页·Zbl 1165.60028号
[53] I.Oppenheim,高维扩展器的局部谱扩展方法,第一部分:谱间隙下降,离散计算。地理。,59(2018),第293-330页·Zbl 1383.05312号
[54] V.Patel和G.Regts,配分函数和图多项式的确定多项式时间近似算法,SIAM J.Compute。,46(2017),第1893-1919页·Zbl 1383.68099号
[55] H.Peters和G.Regts,关于Sokal关于独立多项式根的猜想,密歇根数学。J.,68(2019),第33-55页·Zbl 1433.05164号
[56] R.Restrepo、J.Shin、P.Tetali、E.Vigoda和L.Yang,《改进独立集计数和采样网格上的混合条件》,Probab。理论相关领域,156(2013),第75-99页·Zbl 1341.82019号
[57] A.D.Scott和A.D.Sokal,排斥晶格气体,独立集多项式和Lovaísz局部引理,J.Stat.Phys。,118(2005),第1151-1261页·Zbl 1107.82013年
[58] S.Shao和Y.Sun,《收缩:2-自旋系统的相关性衰减和零自由度的统一观点》,载于第47届国际自动化、语言和编程学术讨论会(ICALP 2020),莱布尼茨国际信息学会议(LIPIcs)168,A.Czumaj,A.Dawar和E.Merelli,eds。,Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuör Informatik宫,德国达格斯图尔,第96:1-96:15页,https://doi.org/10.4230/LIPIcs.ICALP.2020.96。
[59] J.R.Silvester,块矩阵的行列式,数学。公报,84(2000),第460-467页。
[60] A.Sinclair、P.Srivastava和M.Thurley,有界度图上两态反铁磁自旋系统的近似算法,J.Stat.Phys。,155(2014),第666-686页·Zbl 1297.82009年
[61] A.Sinclair、P.Srivastava、D.Štefankovic和Y.Yin,《空间混合和连接常数:最优边界》,第26届ACM-SIAM离散算法研讨会论文集,费城,SIAM,2015年,第1549-1563页,http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2722129.2722231。 ·Zbl 1372.05102号
[62] A.Sinclair、P.Srivastava和Y.Yin,《具有有界连接常数的图的空间混合和近似算法》,载于《IEEE第54届计算机科学基础年度研讨会论文集》,华盛顿特区,2013年,第300-309页。
[63] A.Sly,《唯一性阈值下的计算转换》,载于2010年第51届IEEE计算机科学基础研讨会论文集,第287-296页。
[64] A.Sly和N.Sun,(d)正则图上双自旋模型计数的计算难度,Ann.Probab。,42(2014),第2383-2416页·Zbl 1311.60117号
[65] P.Srivastava,《自旋系统中的计数和相关衰变》,博士论文,加州大学伯克利分校EECS系,2014年,http://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2014/eecs-2014-142.html。
[66] S.P.Vadhan,《计数的复杂性》,哈佛大学理学学士论文,1995年,https://people.seas.harvard.edu/sallil/research/ugthesis-abs.html。
[67] S.P.Vadhan,稀疏、正则和平面图计数的复杂性,SIAM J.Compute。,31(2002),第398-427页·Zbl 0994.68070号
[68] L.G.Valiant,枚举和可靠性问题的复杂性,SIAM J.Compute。,8(1979年),第410-421页·Zbl 0419.68082号
[69] J.C.Vera、E.Vigoda和L.Yang,《近似、随机化和组合优化中二维硬核模型相变的改进界限》。《算法与技术》,P.Raghavendra、S.Raskhodnikova、K.Jansen和J.D.P.Rolim编辑,施普林格,纽约,2013年,第699-713页·兹比尔1405.68230
[70] E.Vigoda,关于独立集采样的Glauber动力学的注释,电子。《联合杂志》,8(2001)·Zbl 0967.68172号
[71] D.Weitz,《离散自旋系统的时空混合》,加州大学伯克利分校博士论文,2004年。
[72] D.Weitz,计算独立集到树阈值,载于2006年第38届ACM计算理论研讨会论文集,第140-149页·Zbl 1301.68276号
[73] 张海良,白凤,两态自旋系统配分函数的近似,Inform。过程。莱特。,111(2011),第702-710页·Zbl 1260.68469号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。