Варіант невідповідності за участю випадкових графіків


9

Припустимо, у нас є графік nвузли. Ми хотіли б призначити кожному вузлу або a+1 або а −1. Назвіть це конфігурацієюσ∈{+1,−1}n. Кількість+1s, які ми маємо призначити саме так s (звідси кількість −1s є n−s.) Дано конфігурацію σ, ми дивимось на кожен вузол i і підсумовуйте значення, присвоєні сусідам, називайте це ξi(σ). Потім підраховуємо кількість вузлів, для якихξi(σ) є негативним:

N(σ):=∑i=1n1{ξi(σ)≥0}.
Питання: що таке конфігурація σ що максимізує N(σ)? Що ще важливіше, чи можемо ми надати обмеження?(maxN)/nз точки зору . Мені цікаво, чи ця проблема здається комусь знайомою, чи її можна звести до якоїсь відомої проблеми в теорії графів. Якщо це допомагає, графік можна вважати випадковим типу Ердоса-Ренея (скажімо, G (n, p) з вірогідністю ребра , тобто середня ступінь зростає як ). Основна instrest - у випадку, коли .s/np (log⁡n)/nlog⁡ns/n∈(0,1/2)

1
Я змінив назву, оскільки те, що ви запитуєте, пов’язане з проблемами розбіжностей у просторі діапазону. Однак це НЕ пов'язане з невідповідністю графіків (мова йде більше про відхилення щільності ребер)
— Суреш Венкат

2
просте обмеження: взяти навмання; , де - ступінь вершини а - деяка константа. Отже, . Якщо сказати а графік -регулярний, то існує така, що . σPr[ξi(σ)<0]≤exp⁡(−Cδi(s/n−1/2)2)δiiCE[N(σ)]≥∑i1−exp⁡(−Cδi(s/n−1/2)2)s=3n/4(16/C)log⁡nσN(σ)≥n−O(1)
— Сашо Ніколов

@ Суреш: Дякую Це те, що мені подобається запитати у комп'ютерів, ви дізнаєтесь щось нове! То де де гарне місце, щоб дізнатися про проблеми розбіжності в просторі діапазону? (Може, короткий стислий документ?)
— перехожий51

1
@Sasho: Дякую Чомусь я не бачу рівнянь належним чином (вони зіткнулися з навколишнім текстом.) Я спробую прочитати його і повернутися до вас. Але я мушу зазначити, що цікавим для мене режимом є і проблема, здається, стає важче, коли наближається до . (Це пов'язано з розглядом симетрії в початковій проблемі, звідки це походить.) Я не думаю, що дивлюся на випадковуs/n∈(0,1/2)s/n1/2σ зробив би це для s/n∈(0,1/2).
— перехожий51

Здогадка / надія - це те (maxN)/n=o(1) наприклад, сказати G (n, p) с p (log⁡n)/n або p (log⁡n)1+ϵ/n. Я щойно зрозумів друкарську помилку в своєму первісному пості стосовноp. Вибач за те. Ступінь аварійності зростає якlog⁡n ні p.
— перехожий51

Відповіді:


8

Ви можете підійти до цього за допомогою обчислення "методу другого моменту", подібного до того, який я використовував у "Різкому порозі" для задачі щодо задоволення випадковим обмеженням , Дискретна математика 285 / 1-3 (2004), 301-305.

Коли середній ступінь зростає як досить великі постійні часи log⁡n, такого підходу часто було достатньо, щоб точно знайти поріг задоволеності. Можливо, це може також показати частину пунктів, які можуть бути задоволені в незадовільному випадку, хоча я цього не досліджував.

Щоб ваша проблема була схожа на мою загальну, ви можете розглядати її як "MAX-AT-LEAST-HALF-SAT" зі спеціальною графічною структурою, що лежить в основі пунктів формули CNF. Я не думаю, що ця спеціальна структура допоможе в аналізі найгіршого випадку, а оскільки розмір пропозиції не є рівномірним, а ваш "поганий" набір завдань зростає, вам доведеться пройти обчислення і побачити, чи це все ще працює.


дивитись на це як на ДСП, справді, це більше підходить, ніж дивитися на це як на розбіжність
— Сашо Ніколов

Дякую. Це виглядає дуже цікаво. Я загляну в це.
— перехожий51

3

Дозвольте детальніше розглянути свій коментар. По-перше, це схоже на невідповідність, але, звичайно, відрізняється кількома способами. Дана системаm набори S1,…,Sm⊆{1,…n}=[n], невідповідність системи є minσ:[n]→{±1}maxj|∑i∈Sjσ(i)|. Позначимоσ(Sj)=|∑i∈Sjσ(i)|. Ваше визначення відрізняється тим, що ви хочете дізнатися, скільки наборівσ(Sj) є позитивним і невідповідність запитує, наскільки це велика σ(Sj)за величиною в гіршому випадку. Для швидкого вступу, можливо, мої нотатки переписувача можуть допомогти. У Chazelle є приємна книга, яка заглиблюється в багато деталей.

Для легкої ймовірнісної нижньої межі, коли s>n/2, як у моєму коментарі, дано графік G=([n],E) зі ступеневою послідовністю δ1,…,δn, ви можете вибрати σ рівномірно випадково з усіх послідовностей с s 1's (the σiне є незалежними, але слід довести, що і Чорнофф пов'язаний у цьому випадку. Ми маємоE[ξi(σ)]=δis/n і, пов'язаним Чорноффом, Pr[ξi(σ)<0]≤exp⁡(−Cδi(s/n−1/2)2) для якоїсь постійної C. ТомуE[N(σ)]≥n−∑iexp⁡(−Cδi(s/n−1/2)2). Отже, є деякіσ що досягає цієї межі.

EDIT: Здається, що ви зацікавлені у справі s<n/2. Давайте виберемоσнавмання так само, як у попередньому пункті. Використання версії центральної граничної теореми для вибірки без заміни (σ - зразок розміру s без заміни вершин графіка), ви повинні мати можливість це показати ξi(σ) поводиться як гаусс із середнім δi(2s/n−1) і дисперсія про δi, тому Pr[ξi(σ)≥0]=exp⁡(−Cδi(2s/n−1)2)±η(n) для деяких С і η(n)параметр помилки з центральної граничної теореми. Ми повинні булиnη(n)=o(n), тож можна взяти N(σ)≥∑iexp⁡(−Cδi(2s/n−1)2)−o(n).

Відмова від відповідальності: це має сенс лише якщо δi є постійними / малими або s/n дуже близький до n/2. Також розрахунки дещо евристичні і не дуже ретельно зроблені.


Дякую за приємні посилання та аргументи. Мені подобається ймовірнісний аргумент, але я думаю, що у вашому зв’язку щось не так. Ви можете побачити це, встановившиs=0, для чого ми повинні мати Pr[ξi(σ)<0]=1. Здається, що це пішло не так: Якщо ви обираєтеσ рівномірно випадково з набору, зазначеного в задачі, кожен σj має проб. γ:=s/n будучи +1і проб. з1−γ будучи −1. Отже,E[ξi(σ)]=(2γ−1)δi що негативно для γ∈(0,1/2)...
— перехожий51

The {σj}не буде незалежним і строго кажучи, ми не можемо використовувати нерівність Гоффдінга. Але нехай ми ігноруємо цю незначну деталь і припустимо їх у тому випадкуPr[1δiξi(σ)<−t+2γ−1)≤exp⁡(−δit2/2) який дотримується t≥0. Ми не можемо встановитиt=2γ−1<0 отримати Pr[ξi(σ)<0].
— перехожий51

Вибачте, я мав би вказати це: припущення тут було таке s>n/2. інакше це не має сенсу, і вам потрібно щось сильніше, як Беррі-Ессен. я думаю, щоσjможна вважати по суті самостійним
— Сашо Ніколов

@ passerby51 додав ескіз, як ви можете спробувати використати кількісну версію теореми про центральну межу, щоб розширити ймовірнісну межу на s/n<1/2.
— Сашо Ніколов
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.