Motivated by applications to topological data analysis, we give an efficient algorithm for computing a (minimal) presentation of a bigraded $K[x,y]$-module $M$, where $K$ is a field. The algorithm takes as input a short chain complex of free modules $X\xrightarrow{f} Y \xrightarrow{g} Z$ such that $M\cong \ker{g}/\mathrm{im}{f}$. It runs in time $O(|X|^3+|Y|^3+|Z|^3)$ and requires $O(|X|^2+|Y|^2+|Z|^2)$ memory, where $|\cdot |$ denotes the rank. Given the presentation computed by our algorithm, the bigraded Betti numbers of $M$ are readily computed. Our approach is based on a simple matrix reduction algorithm, slight variants of which compute kernels of morphisms between free modules, minimal generating sets, and Gr\"obner bases. Our algorithm for computing minimal presentations has been implemented in RIVET, a software tool for the visualization and analysis of two-parameter persistent homology. In experiments on topological data analysis problems, our implementation outperforms the standard computational commutative algebra packages Singular and Macaulay2 by a wide margin.


翻译:以应用地貌数据分析为动力, 我们给出了一个高效的算法, 用于计算( 最小) $K[ x, y] $M$( M$ 美元) 的大型 $K[ y] $M$, 美元是一个字段。 该算法将一个由免费模块组成的短链组合 $X\xrightrow{f} Y\xrightrow{g}Z$( xrightrow{g} Z$), 这样的算法可以让 $M\ cong\ {g} /\ mathrm}$。 它运行在时间上 $O( X) 3}3 ⁇ {Y} 3 ⁇ 3} 3} 美元, 并需要$O( X) 2 ⁇ Y ⁇ 2 ⁇ 2$( $2) $( $) maine memor $, 美元表示排名。 。 根据我们的算法计算, $Metti 数字的宽度数字是很容易计算。 我们的方法基于简单的矩阵减缩数算算法的软件工具, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
1+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
2+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
1+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
2+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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