We study the maximum-average submatrix problem, in which given an $N \times N$ matrix $J$ one needs to find the $k \times k$ submatrix with the largest average of entries. We study the problem for random matrices $J$ whose entries are i.i.d. random variables by mapping it to a variant of the Sherrington-Kirkpatrick spin-glass model at fixed magnetization. We characterize analytically the phase diagram of the model as a function of the submatrix average and the size of the submatrix $k$ in the limit $N\to\infty$. We consider submatrices of size $k = m N$ with $0 < m < 1$. We find a rich phase diagram, including dynamical, static one-step replica symmetry breaking and full-step replica symmetry breaking. In the limit of $m \to 0$, we find a simpler phase diagram featuring a frozen 1-RSB phase, where the Gibbs measure is composed of exponentially many pure states each with zero entropy.


翻译:我们研究最大平均子矩阵问题,在该问题中,给定一个$N \times N$矩阵$J$,需要找到具有最大条目平均值的$k \times k$子矩阵。通过将该问题映射到固定磁化强度下的Sherrington-Kirkpatrick自旋玻璃模型的一个变体,我们研究了条目为独立同分布随机变量的随机矩阵$J$的情况。我们解析地描述了该模型在$N\to\infty$极限下,相图作为子矩阵平均值和子矩阵大小$k$的函数的特征。我们考虑大小为$k = m N$且$0 < m < 1$的子矩阵。我们发现了一个丰富的相图,包括动力学、静态一步复制对称破缺以及全步复制对称破缺。在$m \to 0$的极限下,我们找到了一个更简单的相图,其中包含一个冻结的1-RSB相,此时吉布斯测度由指数多个熵为零的纯态组成。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月28日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员