Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2402.12515

帮助 | 高级搜索

数学 > 统计理论

arXiv:2402.12515 (math)
[提交于 2024年2月19日 ]

标题: 高斯加权随机块模型和植入密集子图中的精确恢复:统计和算法阈值

标题: Exact recovery in Gaussian weighted stochastic block model and planted dense subgraphs: Statistical and algorithmic thresholds

Authors:Aaradhya Pandey, Sanjeev Kulkarni
摘要: 在本文中,我们研究了具有两个对称社区的随机块模型的高斯加权版本中的精确恢复问题。我们以模型的信噪比(SNR)为基准提供了信息理论阈值,并证明当SNR$<1$时,没有任何统计估计器可以在概率远离零的情况下精确恢复社区结构。另一方面,我们表明当SNR$>1$时,最大似然估计器本身可以以接近一的概率精确恢复社区结构。然后,我们提供了两种算法来实现精确恢复。最大似然估计器的半定松弛以及谱松弛可以将社区结构恢复到阈值值1,从而确立了该模型不存在信息-计算差距。接下来,我们将社区检测问题与在图中恢复一个密集加权的植入社区的问题进行比较,并证明在相同SNR$< 3/2$的情况下,没有任何统计估计器可以在概率远离零的情况下精确恢复植入社区,从而证明了两个对称社区的精确恢复问题比恢复大小为总节点数一半的密集子图的问题要严格容易。更准确地说,当$1 <$SNR$< 3/2$时,社区检测的精确恢复在统计上和算法上都是可能的,但在高斯加权模型中,即使在统计上也无法精确恢复植入社区。最后,我们证明当SNR$>2$时,最大似然估计器本身可以以接近一的概率精确恢复植入社区。我们还证明了最大似然估计器的半定松弛可以将植入社区结构恢复到阈值值2。
摘要: In this paper, we study the exact recovery problem in the Gaussian weighted version of the Stochastic block model with two symmetric communities. We provide the information-theoretic threshold in terms of the signal-to-noise ratio (SNR) of the model and prove that when SNR $<1$, no statistical estimator can exactly recover the community structure with probability bounded away from zero. On the other hand, we show that when SNR $>1$, the Maximum likelihood estimator itself succeeds in exactly recovering the community structure with probability approaching one. Then, we provide two algorithms for achieving exact recovery. The Semi-definite relaxation as well as the spectral relaxation of the Maximum likelihood estimator can recover the community structure down to the threshold value of 1, establishing the absence of an information-computation gap for this model. Next, we compare the problem of community detection with the problem of recovering a planted densely weighted community within a graph and prove that the exact recovery of two symmetric communities is a strictly easier problem than recovering a planted dense subgraph of size half the total number of nodes, by establishing that when the same SNR$< 3/2$, no statistical estimator can exactly recover the planted community with probability bounded away from zero. More precisely, when $1 <$ SNR $< 3/2$ exact recovery of community detection is possible, both statistically and algorithmically, but it is impossible to exactly recover the planted community, even statistically, in the Gaussian weighted model. Finally, we show that when SNR $>2$, the Maximum likelihood estimator itself succeeds in exactly recovering the planted community with probability approaching one. We also prove that the Semi-definite relaxation of the Maximum likelihood estimator can recover the planted community structure down to the threshold value of 2.
主题: 统计理论 (math.ST) ; 概率 (math.PR)
引用方式: arXiv:2402.12515 [math.ST]
  (或者 arXiv:2402.12515v1 [math.ST] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2402.12515
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Aaradhya Pandey [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2024 年 2 月 19 日 20:26:03 UTC (57 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
math.PR
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-02
切换浏览方式为:
math
math.ST
stat
stat.TH

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号