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遗忘子空间嵌入的稀疏度-维数权衡

数据结构与算法 2023-07-14 v2 计算几何 离散数学

摘要

遗忘子空间嵌入(OSE)由参数 m,n,d,ϵ,δm,n,d,\epsilon,\delta 刻画,是一个随机矩阵 ΠRm×n\Pi\in \mathbb{R}^{m\times n},使得对于任意 dd 维子空间 TRnT\subseteq \mathbb{R}^n,有 PrΠ[xT,(1ϵ)x2Πx2(1+ϵ)x2]1δ\Pr_\Pi[\forall x\in T, (1-\epsilon)\|x\|_2 \leq \|\Pi x\|_2\leq (1+\epsilon)\|x\|_2] \geq 1-\delta。当 OSE 每一列有 s1/2.001ϵs\le 1/2.001\epsilon 个非零元素时,我们证明必有 m=Ω(d2/(ϵ2s1+O(δ)))m = \Omega\left(d^2/( \epsilon^2s^{1+O(\delta)})\right),这是首个带有 d2d^21/ϵ1/\epsilon 乘性因子的下界,改进了 Li 和 Liu(PODS 2022)先前的 Ω(d2/sO(δ))\Omega\left(d^2/s^{O(\delta)}\right) 下界。当 OSE 每一列有 s=Ω(log(1/ϵ)/ϵ)s=\Omega(\log(1/\epsilon)/\epsilon) 个非零元素时,我们证明必有 m=Ω((d/ϵ)1+1/4.001ϵs/sO(δ))m = \Omega\left((d/\epsilon)^{1+1/4.001\epsilon s}/s^{O(\delta)}\right),这是首个带有 dd1/ϵ1/\epsilon 乘性因子的下界,改进了 Nelson 和 Nguyen(ICALP 2014)先前的 Ω(d1+1/(16ϵs+4))\Omega\left(d^{1+1/(16\epsilon s+4)}\right) 下界。这第二个结果是 d,ϵ,s,δd,\epsilon,s,\deltamm 之间更一般权衡的一个特例。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.02913,
  title  = {Sparsity-Dimension Trade-Offs for Oblivious Subspace Embeddings},
  author = {Yi Li and Mingmou Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02913},
  year   = {2023}
}

备注

Major update. Now includes a general result of the tradeoff between m and s, improving on [NN14]