ON SPECTRAL PORTRAITS OF NEAREST NEIGHBOR GRAPH INCIDENCE MATRICES

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

This paper explores the possibility of applying S.K. Godunov’s method of constructing spectral portraits of matrices to estimate the rank of special types of matrices that appear in various applications, such as nearest neighbor graph structure analysis, finite automata theory, and sparse matrix spectrum estimation. A computational algorithm for generating an ensemble of random distance matrices and the associated nearest neighbor graphs is described. Based on computational experiments, parameters of the vertex degree distribution of random nearest neighbor graphs are evaluated. These estimates are feasible because the distribution is independent of the random distance function and follows a multivariate normal distribution. It is proven that the rank of the incidence matrix of a nearest neighbor graph equals the total number of vertices with in-degree 0 and 1, and the rank distribution of such a matrix is derived. It is also shown that, in this context, a method based on analyzing the vertex degree distribution is highly effective for determining the matrix rank.

作者简介

A. Kislitsyn

Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences

Email: alexey.kislitsyn@gmail.com
Moscow, Russia

参考

  1. Уилкинсон Дж.Х. Алгебраическая проблема собственных значений. М.: Наука, 1970. 564 с.
  2. Голуб Дж., Ван Лоун Ч. Матричные вычисления. М.: Мир, 1999. 546 с.
  3. Орлов Ю.Н., Осминин К.П. Методы статистического анализа литературных текстов. М.: Эдиториал УРСС/Книжный дом “ЛИБРОКОМ”, 2012. 312 с.
  4. Годунов С.К. Современные аспекты линейной алгебры. Новосибирск: Научн. книга, 1997. 388 с.
  5. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The Elements of Statistical Learning. Springer, 2001. 764 р.
  6. Erdos P., Renyi A. On random graphs I // Publ. Math. Debrecen, 1959. Vol. 6. P. 290—297.
  7. Колчин В.Ф. Случайные графы. М.: Физматлит, 2004. 256 с.
  8. Bollobas B. Random Graphs.London: Cambridge University Press, 2001. 520 р.
  9. Janson S., Luczak T., Rucinski A. Random graphs. New York: Wiley, 2000. 333 p.
  10. Райгородский А.М. Модели случайных графов и их применения // Тр. МФТИ, 2010. Т. 2. № 4. С. 130—140.
  11. Райгородский А.М. Модели Интернета. Долгопрудный: Издательский Дом Интеллект, 2013. 64 с.
  12. Barabasi L.-A., Albert R. Emergence of scaling in random networks // Science. 1999. V 286. P. 509—512.
  13. Leskovec J., Chakrabarti D., Kleinberg J., Faloutsos C., Gharamani Z. Kronecker graphs: an approach to modeling networks //J. Machine Learning Research. 2010. V 11. P. 985-1042.
  14. Кислицын А.А. Исследование статистик графов ближайших соседей // Матем. моделирование. 2022. Т. 34. № 8. С. 110-126.
  15. Kislitsyn A.A., Orlov Yu.N. Discussion about Properties of First Neighbor Graphs // Lobachevskii Journal of Mathematics 2022. V 43. № 12. P 109-118.
  16. Кислицын А.А. Анализ каталога землетрясений // Матем. моделирование 2023. Т. 35. № 7. С. 63-82.
  17. Мельников С.Ю. Идентификация конечных автоматов на основе метода многогранников. М. — Ижевск: Институт компьютерных технологий, 2013. 136 с.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024