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独立集 Glauber 动力学的亚指数和参数混合时间

数据结构与算法 2025-11-24 v2 离散数学

摘要

给定图 GG,硬核模型定义了其独立集上的概率分布,赋予每个大小为 kk 的集合概率 λkZ\frac{\lambda^k}{Z},其中 λ>0\lambda>0 为称为 \emph{ fugacity } 的参数,ZZ 为归一化常数。Glauber 动力学是收敛于该分布的简单马尔可夫链,能够高效采样。其 \emph{混合时间}(收敛到平稳分布所需的步数),已在各种图类中广泛研究, most previous work 强调多项式和指数混合时间之间的二分法,特别关注稀疏图类。受现代计算复杂性细粒度方法的启发,我们研究几何相交图(如磁盘图)上 Glauber 动力学的亚指数混合时间。进一步研究关于两种结构参数(树独立性和路径独立性)的参数化混合时间,这两种参数即使在稠密图中也可能保持较小。在 Dyer、Greenhill 和 M"uller 的结果基础上,我们证明在路径独立性受限的图上 Glauber 动力学在多项式时间内混合,在树独立性受限时达到准多项式时间。此外,我们通过传导率论证证明这两个界限都是紧的,从而解决了他们工作中提出的问题。该工作提供了一个简单高效的算法,用于从硬核模型中进行采样。不同于依赖显式几何表示或构造树分解或分离树的经典方法,我们的分析仅需要这些结构的存在即可建立混合时间界限——这些结构本身未被算法直接使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18427,
  title  = {Subexponential and Parameterized Mixing Times of Glauber Dynamics on Independent Sets},
  author = {Malory Marin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18427},
  year   = {2025}
}

备注

Extended abstract in WALCOM 2026