The permanent of a non-negative square matrix can be well approximated by finding the minimum of the Bethe free energy functions associated with some suitably defined factor graph; the resulting approximation to the permanent is called the Bethe permanent. Vontobel gave a combinatorial characterization of the Bethe permanent via degree-$M$ Bethe permanents, which is based on degree-$M$ covers of the underlying factor graph. In this paper, we prove a degree-$M$-Bethe-permanent-based lower bound on the permanent of a non-negative matrix, which solves a conjecture proposed by Vontobel in [IEEE Trans. Inf. Theory, Mar. 2013]. We also prove a degree-$M$-Bethe-permanent-based upper bound on the permanent of a non-negative matrix. In the limit $M \to \infty$, these lower and upper bounds yield known Bethe-permanent-based lower and upper bounds on the permanent of a non-negative matrix. Moreover, we prove similar results for an approximation to the permanent known as the (scaled) Sinkhorn permanent.


翻译:摘要:非负方阵的积和式可通过适当定义因子图上的Bethe自由能函数的最小值得到良好近似,由此得到的积和式近似称为Bethe积和式。Vontobel通过M阶Bethe积和式给出了Bethe积和式的组合刻画,该刻画基于底层因子图的M阶覆盖。本文证明了非负矩阵积和式的基于M阶Bethe积和式的下界,解决了Vontobel在[IEEE Trans. Inf. Theory, Mar. 2013]中提出的猜想。同时,本文还证明了非负矩阵积和式的基于M阶Bethe积和式的上界。当M趋于无穷时,这些上下界退化为已知的基于Bethe积和式的非负矩阵积和式上下界。此外,本文针对积和式的另一种近似——(规范化)Sinkhorn积和式,证明了类似结论。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
162+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017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
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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月24日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月24日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月21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
6+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
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017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
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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员