Cheeger con destino

En matemáticas , el límite de Cheeger es un límite del segundo valor propio más grande de la matriz de transición de una cadena de Markov estacionaria reversible, de tiempo discreto y de estado finito . Puede considerarse un caso especial de desigualdades de Cheeger en grafos expansores .

Sea un conjunto finito y sea la probabilidad de transición para una cadena de Markov reversible en . Supongamos que esta cadena tiene una distribución estacionaria . incógnita {\estilo de visualización X} K ( incógnita , y ) {\displaystyle K(x,y)} incógnita {\estilo de visualización X} π {\estilo de visualización \pi}

Definir

Q ( incógnita , y ) = π ( incógnita ) K ( incógnita , y ) {\displaystyle Q(x,y)=\pi (x)K(x,y)}

y para definir A , B incógnita {\displaystyle A,B\subconjunto X}

Q ( A × B ) = incógnita A , y B Q ( incógnita , y ) . {\displaystyle Q(A\times B)=\suma _{x\en A,y\en B}Q(x,y).}

Defina la constante como Φ {\estilo de visualización \Phi}

Φ = mín. S incógnita , π ( S ) 1 2 Q ( S × S do ) π ( S ) . {\displaystyle \Phi =\min _{S\subconjunto X,\pi (S)\leq {\frac {1}{2}}}{\frac {Q(S\times S^{c})}{\pi (S)}}.}

El operador que actúa sobre el espacio de funciones de a , definido por K , {\estilo de visualización K,} | incógnita | {\estilo de visualización |X|} R {\displaystyle \mathbb {R}}

( K ϕ ) ( incógnita ) = y K ( incógnita , y ) ϕ ( y ) {\displaystyle (K\phi )(x)=\sum _ {y}K(x,y)\phi (y)}

tiene valores propios . Se sabe que . El límite de Cheeger es un límite en el segundo valor propio más grande . la 1 la 2 la norte {\displaystyle \lambda _{1}\geq \lambda _{2}\geq \cdots \geq \lambda _{n}} la 1 = 1 {\displaystyle \lambda _ {1}=1} la 2 {\displaystyle \lambda _{2}}

Teorema (límite de Cheeger):

1 2 Φ la 2 1 Φ 2 2 . {\displaystyle 1-2\Phi \leq \lambda _{2}\leq 1-{\frac {\Phi ^{2}}{2}}.}

Véase también

Referencias

  • Cheeger, Jeff (1971). "Un límite inferior para el valor propio más pequeño del laplaciano". Problemas en análisis: un simposio en honor a Salomon Bochner (PMS-31) . Princeton University Press. págs. 195-200. doi :10.1515/9781400869312-013. ISBN . 978-1-4008-6931-2.
  • Diaconis, Persi; Stroock, Daniel (1991). "Límites geométricos para valores propios de cadenas de Markov". Anales de probabilidad aplicada . 1 (1). Instituto de Estadística Matemática: 36–61. ISSN  1050-5164. JSTOR  2959624 . Consultado el 14 de abril de 2024 .


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