Modeling complex multiway relationships in large-scale networks is becoming more and more challenging in data science. The multilinear PageRank problem, arising naturally in the study of higher-order Markov chains, is a powerful framework for capturing such interactions, with applications in web ranking, recommendation systems, and social network analysis. It extends the classical Google PageRank model to a tensor-based formulation, leading to a nonlinear system that captures multi-way dependencies between states. Newton-based methods can achieve local quadratic convergence for this problem, but they require solving a large linear system at each iteration, which becomes too costly for large-scale applications. To address this challenge, we present an accelerated Newton-GMRES method that leverages Krylov subspace techniques to approximate the Newton step without explicitly forming the large Jacobian matrix. We further employ vector extrapolation methods, including Minimal Polynomial Extrapolation (MPE), Reduced Rank Extrapolation (RRE), and Anderson Acceleration (AA), to improve the convergence rate and enhance numerical stability. Extensive experiments on synthetic and real-world data demonstrate that the proposed approach significantly outperforms classical Newton-based solvers in terms of efficiency, robustness, and scalability.


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PageRank,网页排名,又称网页级别、Google左侧排名或佩奇排名,是一种由[1] 根据网页之间相互的超链接计算的技术,而作为网页排名的要素之一,以Google公司创办人拉里·佩奇(Larry Page)之姓来命名。Google用它来体现网页的相关性和重要性,在搜索引擎优化操作中是经常被用来评估网页优化的成效因素之一。Google的创始人拉里·佩奇和谢尔盖·布林于1998年在斯坦福大学发明了这项技术。
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