Motivated by the Matrix Spencer conjecture, we study the problem of finding signed sums of matrices with a small matrix norm. A well-known strategy to obtain these signs is to prove, given matrices $A_1, \dots, A_n \in \mathbb{R}^{m \times m}$, a Gaussian measure lower bound of $2^{-O(n)}$ for a scaling of the discrepancy body $\{x \in \mathbb{R}^n: \| \sum_{i=1}^n x_i A_i\| \leq 1\}$. We show this is equivalent to covering its polar with $2^{O(n)}$ translates of the cube $\frac{1}{n} B^n_\infty$, and construct such a cover via mirror descent. As applications of our framework, we show: $\bullet$ Matrix Spencer for Low-Rank Matrices. If the matrices satisfy $\|A_i\|_{\mathrm{op}} \leq 1$ and $\mathrm{rank}(A_i) \leq r$, we can efficiently find a coloring $x \in \{\pm 1\}^n$ with discrepancy $\|\sum_{i=1}^n x_i A_i \|_{\mathrm{op}} \lesssim \sqrt{n \log (\min(rm/n, r))}$. This improves upon the naive $O(\sqrt{n \log r})$ bound for random coloring and proves the matrix Spencer conjecture when $r m \leq n$. $\bullet$ Matrix Spencer for Block Diagonal Matrices. For block diagonal matrices with $\|A_i\|_{\mathrm{op}} \leq 1$ and block size $h$, we can efficiently find a coloring $x \in \{\pm 1\}^n$ with $\|\sum_{i=1}^n x_i A_i \|_{\mathrm{op}} \lesssim \sqrt{n \log (hm/n)}$. Using our proof, we reduce the matrix Spencer conjecture to the existence of a $O(\log(m/n))$ quantum relative entropy net on the spectraplex. $\bullet$ Matrix Discrepancy for Schatten Norms. We generalize our discrepancy bound for matrix Spencer to Schatten norms $2 \le p \leq q$. Given $\|A_i\|_{S_p} \leq 1$ and $\mathrm{rank}(A_i) \leq r$, we can efficiently find a partial coloring $x \in [-1,1]^n$ with $|\{i : |x_i| = 1\}| \ge n/2$ and $\|\sum_{i=1}^n x_i A_i\|_{S_q} \lesssim \sqrt{n \min(p, \log(rk))} \cdot k^{1/p-1/q}$, where $k := \min(1,m/n)$.


翻译:以 {murst Spencer controduction {mbt} 来研究找到使用小矩阵规范的签名矩阵总量的问题。 获得这些符号的一个众所周知的战略是证明, 给 $A_ 1,\ dots, A_n\ in\ mthb{R ⁇ m\ time m} 美元, 高斯度的下限为 2 ⁇ - O(n)} 美元。 作为我们框架的应用, 我们显示 $\ bllet$ Mexpreme bode $x mathbrb{ in\ mathbrb{r{r} :\ smassm= 1\\\ m=xx mox 美元。 当 maxxxx mox 美元使用 $\\\\\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\ r\\\ 美元。 当 美元, 我们用 r\\\\\\ max\ r\ r\ maxxxxxxxxxxxx 美元, 美元, maxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
【Manning新书】现代Java实战,592页pdf
专知会员服务
99+阅读 · 2020年5月22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
已删除
将门创投
8+阅读 · 2019年6月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
二值多视角聚类:Binary Multi-View Clustering
我爱读PAMI
4+阅读 · 2018年6月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月10日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月5日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月3日
Arxiv
3+阅读 · 2018年10月18日
VIP会员
相关资讯
已删除
将门创投
8+阅读 · 2019年6月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
二值多视角聚类:Binary Multi-View Clustering
我爱读PAMI
4+阅读 · 2018年6月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员