We consider the permanent of a square matrix with non-negative entries. A tractable approximation is given by the so-called Bethe permanent that can be efficiently computed by running the sum-product algorithm on a suitable factor graph. While the ratio of the permanent of a matrix to its Bethe permanent is, in the worst case, upper and lower bounded by expressions that are exponentially far apart in the matrix size, in practice it is observed for many ensembles of matrices of interest that this ratio is strongly concentrated around some value that depends only on the matrix size. In this paper, for an ensemble of block-structured matrices where entries in a block take the same value, we numerically study the ratio of the permanent of a matrix to its Bethe permanent. It is observed that also for this ensemble the ratio is strongly concentrated around some value depending only on a few key parameters of the ensemble. We use graph-cover-based approaches to explain the reasons for this behavior and to quantify the observed value.


翻译:我们考虑具有非负元素的方阵的永久性。一种易于处理的近似由所谓的Bethe永久性给出,该值可通过在合适的因子图上运行和积算法高效计算。虽然矩阵永久性与其Bethe永久性之比在最坏情况下被矩阵尺寸指数级分离的上下界所限定,但在实际应用中观察到,对于许多重要矩阵集合,该比值强烈集中在仅取决于矩阵尺寸的某个值附近。本文针对块结构矩阵集合(其中块内元素取值相同),数值研究了矩阵永久性与其Bethe永久性之比。观测发现该集合的比值同样强烈集中在仅取决于集合少数关键参数的某个值附近。我们采用基于图覆盖的方法来解释此行为的原因,并对观测值进行量化分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】矩阵分析第二版,662页pdf
专知会员服务
79+阅读 · 2023年6月16日
【经典书】矩阵分析基础及其应用,409页pdf
专知会员服务
94+阅读 · 2022年11月21日
【干货书】矩阵数学理论,事实和公式,第二版,1103页pdf
专知会员服务
113+阅读 · 2022年11月19日
必须收藏!MIT-Gilbert老爷子《矩阵图解》,一张图看透矩阵
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知
16+阅读 · 2021年12月9日
详解GAN的谱归一化(Spectral Normalization)
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年2月13日
数据分析师应该知道的16种回归方法:负二项回归
数萃大数据
74+阅读 · 2018年9月16日
【干货】理解深度学习中的矩阵运算
机器学习研究会
18+阅读 · 2018年2月12日
【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
Spark机器学习:矩阵及推荐算法
LibRec智能推荐
16+阅读 · 2017年8月3日
国家自然科学基金
8+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
1+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
1+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
0+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
国家自然科学基金
8+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月18日
Arxiv
0+阅读 · 2月18日
Arxiv
0+阅读 · 2月4日
VIP会员
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
8+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
1+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
1+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
0+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
国家自然科学基金
8+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员