kesim normuna göre ağlar


10

içindeki gerçek matrisinin kesim normu tüm miktarının.||A||CA=(ai,j)∈Rn×nI⊆[n],J⊆[n]|∑i∈I,j∈Jai,j|

İki ve B matrisi arasındaki mesafeyi d_C (A, B) = || AB || _C olarak tanımlayınABdC(A,B)=||A−B||C

Metrik uzaydaki en küçük \ epsilon -net'in ([0,1] ^ {n \ times n}, d_C) temel özelliği nedir?ϵ([0,1]n×n,dC)

yani en küçük alt-kümesi büyüklüğü S⊂[0,1]n×n gibi tüm bu A∈[0,1]n×n , bir vardır A′∈S öyle ki dC(A,A′)≤ϵ .

(DÜZENLEME: Bahsetmeyi unuttum, ama aynı zamanda "uygun olmayan" ϵ ağları, S \ alt kümesi \ mathcal {R} _ + ^ {n \ times n} ile ilgileniyorum S⊂R+n×n- yani ϵ -net'in [0,1] dışında girişleri var, bu da ilginç.)

Hem üst sınırlarla hem de alt sınırlarla ilgileniyorum.

Not kesim sparsifier teknikleri ima olduğunu ϵ -nets kesim metrikleri ama gerekmez daha güçlü vermek için bir şey - onlar vermek ϵ -net kendisi için verimli bir şekilde bulabilirsiniz ϵ basitçe bundan örnekleme yoluyla herhangi matrise -yakın noktası matris. Bir örnek , keyfi bir matrise bir \ epsilon -close noktası bulabileceğiniz çok daha küçük ϵ ağları olduğunu düşünebilir .ϵ

Başlangıçta bu soru soruldu burada mathoverflow üzerinde.


A'nın kesim normu, A'nın her girişinin mutlak değerinden büyük veya ona eşit olduğundan, bir net-net'in en az (1 / (2ε)) ^ (n ^ 2) boyutuna sahip olması gerektiği açıktır. Kesilen parçalayıcı tekniğinden türetilen üst sınır nedir? (Bu muhtemelen aptalca bir soru, ama bu tekniği bilmiyorum.)
— Tsuyoshi Ito

Sadece emin olmak için, önceki yorumumun ilk yarısını bir cevaba çevirdim (ve bir üst sınır ekledim). Hala kesik sparifikasyon tekniğinden elde edilen üst sınırla ilgileniyorum.
— Tsuyoshi Ito

Yukarıdaki teknik , yerine girişleri olan matrisleri verir . Bu yazıda bahsetmeyi unuttum, ama aynı zamanda -covers türleriyle de ilgileniyorum . {0,m||A||1}[0,1]ϵ
— Aaron Roth

-net Eğer kesim seyreltme aldığım aslında yalan değildir . Matrisi, yönlendirilmiş bir grafiğin kenarları üzerinde olasılık dağılımı olarak yorumlayın ve dağılımdan kenarları örnekleyin . Her kenarı . VC boyutunda bağımsız değişkenlerle (veya yalnızca kesimlere bağlı bir birleşim) herhangi bir kesmedeki maksimum toplama hatası . Bu, kenarlarındaki (uygun şekilde ağırlıklandırılmış) grafik kümesinin için önemsiz bir -net oluşturduğunu ima eder . [ 0 , 1 ] n × n m = ˜ O ( n / ϵ 2 ) | | A | | 1 / m O ( ε , n 2 ) n, 5 / ε 2 ε ε > n 3 / 2ϵ[0,1]n×nm=O~(n/ϵ2)||A||1/mO(ϵn2)n5/ϵ2ϵϵ>n3/2
— Aaron Roth

Yanıtlar:


8

İşte kolay bir tahmin. Burada bir dizi arama S ⊆ X, bir ε -ağ bir metrik boşluk, X , her bir nokta için zaman x ∈ X , bir nokta da mevcuttur s ∈ S arasındaki mesafe olacak şekilde X ve s olan en £ değerinin . Eğer tanımında sıkı eşitsizliği istiyorsanız ε -net, sen değerini çimdik £ değerinin biraz.

Bunu tutar || A || ∞ ≤ || A || C ≤ n 2 || A || ∞ , burada || A || ∞ , bir n × n matrisinin A giriş maks. Normunu belirtir .

Bir imali kolay olan ε metrik alan -ağ ([0,1] , N , D ∞ ) boyutu ile ⌈1 / (2 ε ) ⌉ N , ve bu boyutu minimum olduğunu göstermek için zor değildir. (⌈1 / (2 göz önünde minimality göstermek için £ değenni ) ⌉ N , koordinatları 1 / ⌈1 / (2 katı olan noktalar £ değerinin bu noktaların herhangi ikisi arasındaki mesafe olduğu) -1⌉ ve göstermek 2'den daha büyük ε .) ayarlayarak n = n 2 kesik norm ve maksimum normunda, bir minimum önem düzeyi arasında yukarıda bahsedilen karşılaştırma ile ve birleştirme £ değerinin-net kesme normuna göre olan en az ⌈1 / (2 ε ) ⌉ n 2 ve en fazla ⌈ n 2 / (2 ε ) ⌉ n 2 .


Güncelleme : Hesaplamam doğruysa, hacim argümanıyla daha iyi bir alt sınır Ω ( n / ε ) n 2 elde edilebilir. Bunu yapmak için, biz bir üst bir hacmine bağlı ihtiyacım ε kesim normuna göre -ball.

İlk olarak, pozitif elemanların toplamı ile negatif elemanların reddedilen toplamı arasındaki maksimum olan tek bir vektörün "kesim normu" nu düşünürüz. Bir hacmi olduğunu göstermek zor değil ε ℝ içinde -ball n bu “kesim norm” bakımından eşittir

εn∑I⊆{1,…,n}1|I|!⋅1(n−|I|)!=εn∑r=0n(nr)1r!(n−r)!

=εnn!∑r=0n(nr)2=εnn!(2nn)=(2n)!εn(n!)3.

Daha sonra, bir kesik norm yana n x n matris A ya da her bir sıranın kesme normu, bir hacmine eşit daha büyüktür ε ℝ içinde -ball n x n en çok olduğu , n , bir hacminin inci gücü ε -ball ℝ içinde n . Bu nedenle, [0,1] n × n ε- ağının boyutu en az

(n!)3n(2n)!nεn2=(Ω(nε))n2,

Burada son eşitlik Stirling'in formülünü kullandığımız sıkıcı bir hesaplamadır : ln n ! = n ln n - n + O (log n ).


Sorunun düzenlenmesine (revizyon 4) yanıt olarak, bu cevapta belirtilen alt sınır “uygun olmayan” n-ağlar için de geçerlidir.
— Tsuyoshi Ito

Güzel görünüyor, doğru görünüyor!
— Hsien-Chih Chang 張顯 之

@ Hsien-Chih: Teşekkürler. En çok sevdiğim kısım, ℝ ^ n cinsinden ε-top hacminin hesaplanmasında binom katsayılarının kullanılmasıdır.
— Tsuyoshi Ito

Ağın boyutundaki alt sınırın (eşdeğer olarak, hacimdeki üst sınırın) geliştirilebileceğinden şüpheleniyorum. Ben sordum ilgili soru MathOverflow üzerinde.
— Tsuyoshi Ito
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.