The hardcore model is one of the most classic and widely studied examples of undirected graphical models. Given a graph $G$, the hardcore model describes a Gibbs distribution of $λ$-weighted independent sets of $G$. In the last two decades, a beautiful computational phase transition has been established at a precise threshold $λ_c(Δ)$ where $Δ$ denotes the maximum degree, where the task of sampling independent sets transitions from polynomial-time solvable to computationally intractable. We study the critical hardcore model where $λ= λ_c(Δ)$ and show that the Glauber dynamics, a simple yet popular Markov chain algorithm, mixes in $\tilde{O}(n^{4+O(1/Δ)})$ time on any $n$-vertex graph of maximum degree $Δ\geq3$, significantly improving the previous upper bound $\tilde{O}(n^{12.88+O(1/Δ)})$ by the recent work arXiv:2411.03413. Our improvement comes from an optimal bound on the $\ell_\infty$-spectral independence for the hardcore model at all subcritical fugacity $λ< λ_c(Δ)$.


翻译:硬核模型是无向图模型中最经典且被广泛研究的示例之一。给定图 $G$,硬核模型描述了 $G$ 上 $λ$ 加权的独立集的吉布斯分布。过去二十年间,研究在精确阈值 $λ_c(Δ)$ 处(其中 $Δ$ 表示最大度)建立了一个优美的计算相变:在该阈值处,独立集采样任务从多项式时间可解转变为计算不可行。我们研究临界硬核模型,即 $λ= λ_c(Δ)$ 的情形,并证明 Glauber 动力学(一种简单而流行的马尔可夫链算法)在任何最大度 $Δ\geq3$ 的 $n$ 顶点图上的混合时间为 $\tilde{O}(n^{4+O(1/Δ)})$,这显著改进了近期工作 arXiv:2411.03413 所给出的先前上界 $\tilde{O}(n^{12.88+O(1/Δ)})$。我们的改进源于对硬核模型在所有亚临界逸度 $λ< λ_c(Δ)$ 下 $\ell_\infty$-谱独立性的最优界。

0
下载
关闭预览

相关内容

【NeurIPS2022】黎曼扩散模型
专知会员服务
43+阅读 · 2022年9月15日
专知会员服务
36+阅读 · 2021年8月17日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月2日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
NAACL 2019 | 一种考虑缓和KL消失的简单VAE训练方法
PaperWeekly
20+阅读 · 2019年4月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【NeurIPS2022】黎曼扩散模型
专知会员服务
43+阅读 · 2022年9月15日
专知会员服务
36+阅读 · 2021年8月17日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员