Can linear systems be solved faster than matrix multiplication? While there has been remarkable progress for the special cases of graph structured linear systems, in the general setting, the bit complexity of solving an $n \times n$ linear system $Ax=b$ is $\tilde{O}(n^\omega)$, where $\omega < 2.372864$ is the matrix multiplication exponent. Improving on this has been an open problem even for sparse linear systems with poly$(n)$ condition number. In this paper, we present an algorithm that solves linear systems in sparse matrices asymptotically faster than matrix multiplication for any $\omega > 2$. This speedup holds for any input matrix $A$ with $o(n^{\omega -1}/\log(\kappa(A)))$ non-zeros, where $\kappa(A)$ is the condition number of $A$. For poly$(n)$-conditioned matrices with $\tilde{O}(n)$ nonzeros, and the current value of $\omega$, the bit complexity of our algorithm to solve to within any $1/\text{poly}(n)$ error is $O(n^{2.331645})$. Our algorithm can be viewed as an efficient, randomized implementation of the block Krylov method via recursive low displacement rank factorizations. It is inspired by the algorithm of [Eberly et al. ISSAC `06 `07] for inverting matrices over finite fields. In our analysis of numerical stability, we develop matrix anti-concentration techniques to bound the smallest eigenvalue and the smallest gap in eigenvalues of semi-random matrices.


翻译:线性系统能否比矩阵倍增速度更快地解决线性系统?虽然图形结构线性系统的特殊案例取得了显著的进展,但在一般情况下,解决美元=时间=时间=线性系统=美元=线性系统=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=(n ⁇ omega)$(n ⁇ omega)$=美元=美元=美元=美元=(美元==美元==美元==(n ⁇ omega)=(美元===美元==美元==美元=线性系统乘数乘数=(美元=omega)$ < 2.372864美元=(n ⁇ omega)=美元=基数乘数乘数=2.372864美元=(n ⁇ omega)=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=(美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=美元=数值=数值=数=一个值=数值=数值=数值=数值=数值=一个值=数值=一个值=数值=数值=值=数值=数值=一个值=数值=一个值=数值=数值=一个值=一个值=一个值=一个值=值=一个值=数值=数值=数值=数值=一个值=一个值=数值=数值=数值=值=值=一个值=一个值=值=数值=数值=数值=数值=数值=数值=数值=数值=值=数值=数值=数值=数值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=数值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=值=数值=数值=数值=数值=值=值=值=

0
下载
关闭预览

相关内容

自然语言处理顶会COLING2020最佳论文出炉!
专知会员服务
23+阅读 · 2020年12月12日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
知识图谱本体结构构建论文合集
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
目标检测之非极大值抑制(NMS)各种变体
极市平台
3+阅读 · 2019年5月2日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月6日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
Soft-NMS – Improving Object Detection With One Line of Code
统计学习与视觉计算组
6+阅读 · 2018年3月30日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
72+阅读 · 2016年11月26日
Arxiv
3+阅读 · 2018年10月18日
VIP会员
相关资讯
目标检测之非极大值抑制(NMS)各种变体
极市平台
3+阅读 · 2019年5月2日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月6日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
Soft-NMS – Improving Object Detection With One Line of Code
统计学习与视觉计算组
6+阅读 · 2018年3月30日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
72+阅读 · 2016年11月26日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员