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局部树状图上的 Ising 模型:腔方程解的唯一性

信息论 2023-08-01 v2 math.IT 概率论 统计理论 统计理论

摘要

在研究大型局部树状图上的 Ising 模型时,无论是采用严格还是非严格方法,人们通常需要理解所谓的置信传播分布递归及其不动点。我们证明,对于具有零或某些随机外场的 Ising 模型,至多存在一个非平凡不动点。此前,这仅对足够“低温”的模型成立。我们的主要创新在于应用信息论中的信道比较思想,从而在二进制输入对称信道之间引入一种新的度量(退化指数),在该度量下,置信传播算子是严格收缩的(尽管是非乘性的)。我们证明的一个关键要素是对经典串状树引理的加强。我们的结果同时解决了文献中的以下 6 个猜想:1) 树上广播中鲁棒重构精度对叶噪声的独立性;2) 带标签的 2-社区随机块模型中全局信息的无用性;3) 带噪声边信息下 2-社区随机块模型局部算法的最优性;4) 高斯(大度)极限下树上广播中信念传播不动点的唯一性;5) 树上广播中的边界无关性;6) 给定图的 2-社区随机块模型中社区标签的熵(及互信息)的表征。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.15242,
  title  = {Ising Model on Locally Tree-like Graphs: Uniqueness of Solutions to Cavity Equations},
  author = {Qian Yu and Yury Polyanskiy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15242},
  year   = {2023}
}