邻接矩阵直观上的低秩是什么?

机器算法验证 机器学习 图论 矩阵分解 非负矩阵分解
2022-04-11 16:29:39

如果您有一个由邻接矩阵表示的图,那么就原始图而言,低秩对应于什么直观?

我对有向图和无向图都感兴趣。

这是相关的,因为低秩在非负矩阵分解等常用技术中非常重要,了解这些假设对图的含义会很有趣。

1个回答

我不确定您的问题是否容易回答,但我会尝试提供一种直觉。我不是非负矩阵分解的专家,所以我无法解释那里的联系。

让我们将注意力限制在具有个顶点我假设低秩是指邻接矩阵的低秩。这些属性是从这里得出的这是一个表征低秩图:Gn

  • 没有顶点的图是唯一排名为 0 的图
  • 完全二分图是唯一具有秩 2 的连通图
  • 完整的三方图是唯一具有秩 3 的连通图

已知秩在子图之间保留如下:

  • 如果 H 是 G 的诱导子图,则rank(H)rank(G)
  • ,其中是 G 的连通分量,则G=G1G2···GnG1,G2,...,Gnrank(G)=inrank(Gi)

由于完整的图具有秩,因此它遵循nlargest_clique(G)rank(G)

平均图表的排名是多少?考虑这个简单的随机图模型:为每一对顶点翻转一个公平的硬币以确定它们之间是否存在边。已经表明具有非常高的等级​​的概率GGn

这向我表明,低秩图是局部稀疏的或具有密集连接的组件但有很多孤立的顶点。然而,随机选择的图可能是满秩的。