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被高维随机势景观钉扎的流形:全局能量极小处的 Hessian 矩阵

无序系统与神经网络 2020-04-22 v1 统计力学 数学物理 math.MP

摘要

我们考虑一个内禀维数为 dd、长度为 LL 的弹性流形,其被钉扎于 NN 维随机势中,并受曲率 μ\mu 的附加抛物势约束。我们关注总能量绝对极小值处 Hessian 矩阵 KK 的平均谱密度 ρ(λ)\rho(\lambda)。我们使用副本方法推导固定 LdL^dNN \to \infty 极限下 ρ(λ)\rho(\lambda) 的方程组,推广了我们先前工作中 d=0d=0 的结果。我们特别致力于通过分析令 LL\to \infty 来研究扩展晶格系统的极限。在所有情况下,我们表明对于超过临界值 μc\mu_c(即所谓“Larkin 质量”)的约束曲率 μ\mu,系统是副本对称的,且 Hessian 谱总是有隙的(距零)。该隙在 μμc\mu\to \mu_c 时以二次方式消失。对于 μ<μc\mu<\mu_c,发生副本对称性破缺(RSB),且 Hessian 谱要么有隙要么延伸至零,取决于 RSB 是 1 步还是完全的。在 1-RSB 情形下,在所有 dd 中隙在转变附近以 (μcμ)4(\mu_c-\mu)^4 消失。在完全 RSB 情形下,隙恒为零。一组特定的景观在 d=1,2d=1,2 中实现了所谓的“边缘情形”,其同时具有 1 步与完全 RSB 解的特征,并表现出某种标度不变性。我们还获得了与 Hessian 相关的平均 Green 函数,并发现其在谱边缘处以流形内禀空间中的距离指数衰减,在所有情形下其长度尺度均等于钉扎理论中引入的 Larkin 长度。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07159,
  title  = {Manifolds pinned by a high-dimensional random landscape: Hessian at the global energy minimum},
  author = {Yan V. Fyodorov and Pierre Le Doussal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07159},
  year   = {2020}
}

备注

44 pages, 5 figures