Simulation methods have become important tools for quantifying partisan and racial bias in redistricting plans. We generalize the Sequential Monte Carlo (SMC) algorithm of McCartan and Imai (2023), one of the commonly used approaches. First, our generalized SMC (gSMC) algorithm can split off regions of arbitrary size, rather than a single district as in the original SMC framework, enabling the sampling of multi-member districts. Second, the gSMC algorithm can operate over various sampling spaces, providing additional computational flexibility. Third, we derive optimal-variance incremental weights and show how to compute them efficiently for each sampling space. Finally, we incorporate Markov chain Monte Carlo (MCMC) steps, creating a hybrid gSMC-MCMC algorithm that can be used for large-scale redistricting applications. We demonstrate the effectiveness of the proposed methodology through analyses of the Irish Parliament, which uses multi-member districts, and the Pennsylvania House of Representatives, which has more than 200 single-member districts.


翻译:模拟方法已成为量化改划方案中党派与种族偏见的重要工具。我们推广了McCartan与Imai (2023)提出的序贯蒙特卡罗(SMC)算法——该算法是当前广泛采用的方法之一。首先,我们的广义SMC(gSMC)算法可分割任意规模的区域,而非原SMC框架中仅能分割单个选区,从而支持多议席选区的采样。其次,gSMC算法可在多种采样空间上运行,提供额外的计算灵活性。第三,我们推导出最优方差增量权重,并展示如何在每个采样空间中高效计算这些权重。最后,我们整合马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)步骤,构建了适用于大规模改划应用的混合gSMC-MCMC算法。我们通过分析采用多议席选区的爱尔兰议会与拥有超过200个单议席选区的宾夕法尼亚州众议院,验证了所提方法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【AAAI2022】注意力机制的快速蒙特卡罗近似
专知会员服务
20+阅读 · 2022年2月5日
【牛津大学】多级蒙特卡洛方法,70页pdf
专知会员服务
61+阅读 · 2022年2月3日
用Attention玩转CV,一文总览自注意力语义分割进展
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
推荐|caffe-orc主流ocr算法:CNN+BLSTM+CTC架构实现!
全球人工智能
19+阅读 · 2017年10月29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
0+阅读 · 2015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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
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
0+阅读 · 2015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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员