A random algebraic graph is defined by a group ${G}$ with a "uniform" distribution over it and a connection $\sigma:{G}\longrightarrow [0,1]$ with expectation $p,$ satisfying $\sigma({g}) = \sigma({g}^{-1}).$ The random graph $\mathsf{RAG}(n,{G},p,\sigma)$ with vertex set $[n]$ is formed as follows. First, $n$ independent latent vectors ${x}_1, \ldots, {x}_n$ are sampled uniformly from ${G}.$ Then, vertices $i,j$ are connected with probability $\sigma({x}_i{x}_j^{-1}).$ This model captures random geometric graphs with latent space the unit sphere and the hypercube, certain regimes of the stochastic block model, and random subgraphs of Cayley graphs. The main question of interest to the current paper is: when is a random algebraic graph statistically and/or computationally distinguishable from $\mathsf{G}(n,p)$? Our results fall into two main categories. 1) Geometric. We focus on the case ${G} =\{\pm1\}^d$ and use Fourier-analytic tools. For hard threshold connections, we match [LMSY22b] for $p = \omega(1/n)$ and for connections that are $\frac{1}{r\sqrt{d}}$-Lipschitz we extend the results of [LR21b] when $d = \Omega(n\log n)$ to the non-monotone setting. 2) Algebraic. We provide evidence for an exponential statistical-computational gap. Consider any finite group ${G}$ and let $A\subseteq {G}$ be a set of elements formed by including each set of the form $\{{g}, {g}^{-1}\}$ independently with probability $1/2.$ Let $\Gamma_n({G},A)$ be the distribution of random graphs formed by taking a uniformly random induced subgraph of size $n$ of the Cayley graph $\Gamma({G},A).$ Then, $\Gamma_n({G}, A)$ and $\mathsf{G}(n,1/2)$ are statistically indistinguishable with high probability over $A$ if and only if $\log |{G}| \gtrsim n.$ However, low-degree polynomial tests fail to distinguish $\Gamma_n({G}, A)$ and $\mathsf{G}(n,1/2)$ with high probability over $A$ when $\log |{G}| = \log^{\Omega(1)}n.$


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28日
【图神经网络导论】Intro to Graph Neural Networks,176页ppt
专知会员服务
125+阅读 · 2021年6月4日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
103+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
1+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月20日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关基金
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
1+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员