We study the rank of sub-matrices arising out of kernel functions, $F(\pmb{x},\pmb{y}): \mathbb{R}^d \times \mathbb{R}^d \mapsto \mathbb{R}$, where $\pmb{x},\pmb{y} \in \mathbb{R}^d$, that have a singularity along the diagonal $\pmb{x}=\pmb{y}$. Such kernel functions are frequently encountered in a wide range of applications such as $N$ body problems, Green's functions, integral equations, geostatistics, kriging, Gaussian processes, etc. One of the challenges in dealing with these kernel functions is that the corresponding matrix associated with these kernels is large and dense and thereby, the computational cost of matrix operations is high. In this article, we prove new theorems bounding the numerical rank of sub-matrices arising out of these kernel functions. Under reasonably mild assumptions, we prove that the rank of certain sub-matrices is rank-deficient in finite precision. This rank depends on the dimension of the ambient space and also on the type of interaction between the hyper-cubes containing the corresponding set of particles. This rank structure can be leveraged to reduce the computational cost of certain matrix operations such as matrix-vector products, solving linear systems, etc. We also present numerical results on the growth of rank of certain sub-matrices in $1$D, $2$D, $3$D and $4$D, which, not surprisingly, agrees with the theoretical results.


翻译:我们研究由内核函数产生的子数值的等级, $F(\ pmb{x},\ pmb{y} $F (\ pmb{y}),\ pmb{y} :\mathbb{R ⁇ d\ times\mathb{R}R}}$mathbb{R}$, 其中, $\ pmb{R}\ in\ mathb{R} 内, 与 dalgal( 美元) 的等级相伴, $( pmb{x}, pmb{y} } ) :\ mathb{y} :\ mathb{R{R} {R}} :\ mathbb{R{R} {d\ time_time_mats\ flates, 其中, $( palformalbalbal) ral commexmal commex commex commany ral ral ral ral max max max max typeal max ress ral) 。 文章中, 我们证明, ral- ral- ral- ral- ral- ral- ral- max routs rout routus ral max rout max max max max romox ral max max max ral max max max max max max max max maxxxx max maxx etxxxxxx etx etx ets etx 运算, 运算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算算 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月21日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员