For distributions over discrete product spaces $\prod_{i=1}^n \Omega_i'$, Glauber dynamics is a Markov chain that at each step, resamples a random coordinate conditioned on the other coordinates. We show that $k$-Glauber dynamics, which resamples a random subset of $k$ coordinates, mixes $k$ times faster in $\chi^2$-divergence, and assuming approximate tensorization of entropy, mixes $k$ times faster in KL-divergence. We apply this to Ising models $\mu_{J,h}(x)\propto \exp(\frac1 2\left\langle x,Jx \right\rangle + \langle h,x\rangle)$ with $\|J\|<1-c$ (the regime where fast mixing is known), where we show that we can implement each step of $\widetilde O(n/\|J\|_F)$-Glauber dynamics efficiently with a parallel algorithm, resulting in a parallel algorithm with running time $\widetilde O(\|J\|_F) = \widetilde O(\sqrt n)$.


翻译:对于离散乘积空间 $\prod_{i=1}^n \Omega_i'$ 上的分布,格劳伯动力学是一种马尔可夫链,其在每一步中,基于其他坐标的条件重置一个随机坐标。我们证明,$k$-格劳伯动力学(即重置一个包含 $k$ 个坐标的随机子集)在 $\chi^2$-散度上混合速度提升 $k$ 倍,并且在假设熵近似可张量化的条件下,在 KL-散度上混合速度也提升 $k$ 倍。我们将此应用于伊辛模型 $\mu_{J,h}(x)\propto \exp(\frac12\left\langle x,Jx \right\rangle + \langle h,x\rangle)$,其中 $\|J\|<1-c$(已知快速混合的区域)。我们证明,可以通过并行算法高效实现每一步 $\widetilde O(n/\|J\|_F)$-格劳伯动力学,从而得到运行时间为 $\widetilde O(\|J\|_F) = \widetilde O(\sqrt n)$ 的并行算法。

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