We present a novel method to estimate the dominant eigenvalue and eigenvector pair of any non-negative real matrix via graph infection. The key idea in our technique lies in approximating the solution to the first-order matrix ordinary differential equation (ODE) with the Euler method. Graphs, which can be weighted, directed, and with loops, are first converted to its adjacency matrix A. Then by a naive infection model for graphs, we establish the corresponding first-order matrix ODE, through which A's dominant eigenvalue is revealed by the fastest growing term. When there are multiple dominant eigenvalues of the same magnitude, the classical power iteration method can fail. In contrast, our method can converge to the dominant eigenvalue even when same-magnitude counterparts exist, be it complex or opposite in sign. We conduct several experiments comparing the convergence between our method and power iteration. Our results show clear advantages over power iteration for tree graphs, bipartite graphs, directed graphs with periods, and Markov chains with spider-traps. To our knowledge, this is the first work that estimates dominant eigenvalue and eigenvector pair from the perspective of a dynamical system and matrix ODE. We believe our method can be adopted as an alternative to power iteration, especially for graphs.


翻译:我们提出了一个新颖的方法来通过图形感染来估计任何非负值真实矩阵中的占支配地位的成份和成份。 我们技术中的关键思想在于与Euler 方法相近于一阶矩阵普通差异方程(ODE)的解决方案。 图表可以加权、 定向和环形, 最初可以转换为它的相邻矩阵A。 然后, 通过一个天真的图表感染模型, 我们建立了相应的第一阶矩阵模型ODE, 通过这个模型, A的占支配地位的成份可以通过增长最快的术语来显示。 当具有相同规模的多重占支配地位的成份值时, 经典的权力迭代法可能会失败。 相比之下, 我们的方法即使具有相同的放大度对应方, 也可以与占支配地位的成份值相交汇。 我们用一些实验来比较我们的方法和能量的相近。 我们的结果表明, 相对于树形图、 双叶图、 用不同时期的图状图解, 以及带有蜘蛛- 色系的离子链, 特别的变异法是我们的知识, 我们的动力矩阵, 我们的模型可以相信我们的知识, 我们的动力和变式矩阵的模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
69+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11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
【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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20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 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 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1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 · 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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月27日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20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 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 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1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 · 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
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