Two recent and seemingly-unrelated techniques for proving mixing bounds for Markov chains are: (i) the framework of Spectral Independence, introduced by Anari, Liu and Oveis Gharan, and its numerous extensions, which have given rise to several breakthroughs in the analysis of mixing times of discrete Markov chains and (ii) the Stochastic Localization technique which has proven useful in establishing mixing and expansion bounds for both log-concave measures and for measures on the discrete hypercube. In this paper, we introduce a framework which connects ideas from both techniques. Our framework unifies, simplifies and extends those two techniques. In its center is the concept of a localization scheme which, to every probability measure, assigns a martingale of probability measures which localize in space as time evolves. As it turns out, to every such scheme corresponds a Markov chain, and many chains of interest appear naturally in this framework. This viewpoint provides tools for deriving mixing bounds for the dynamics through the analysis of the corresponding localization process. Generalizations of concepts of Spectral Independence and Entropic Independence naturally arise from our definitions, and in particular we recover the main theorems in the spectral and entropic independence frameworks via simple martingale arguments (completely bypassing the need to use the theory of high-dimensional expanders). We demonstrate the strength of our proposed machinery by giving short and (arguably) simpler proofs to many mixing bounds in the recent literature, including giving the first $O(n \log n)$ bound for the mixing time of Glauber dynamics on the hardcore-model (of arbitrary degree) in the tree-uniqueness regime.


翻译:证明Markov链条混合界限的两种最近和似乎不相关的技术是:(一) Anari、Liu和Oveis Gharan提出的Spectral 独立框架及其许多扩展,在分析离散的Markov链条混合时间方面出现了一些突破;(二)Stochastic本地化技术,在为对数调制措施和离散的超立体的措施建立混合和扩大界限方面证明是有用的。在本文中,我们引入了一个将这两种技术的想法连接起来的框架。我们的框架统一、简化和扩展了这两种技术。在其核心中,一个地方化方案的概念,在分析离散的Markov链条和离散的超导超导体时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段时段间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间间

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