To understand how hidden information can be extracted from statistical networks, planted models in random graphs have been the focus of intensive study in recent years. In this work, we consider the detection of a planted matching, i.e., an independent edge set, hidden in an Erdős-Rényi random graph, which is formulated as a hypothesis testing problem. We identify the critical regime for this testing problem and prove that the log-likelihood ratio is asymptotically normal. Via analyses of computationally efficient edge or wedge count test statistics that attain the optimal limits of detection, our results also reveal the absence of a statistical-to-computational gap. Our main technical tool is the cluster expansion from statistical physics, which allows us to prove a precise, non-asymptotic characterization of the log-likelihood ratio. Our analyses rely on a careful reorganization and cancellation of terms that occur in the difference between monomer-dimer log partition functions on the complete and Erdős-Rényi graphs. This combinatorial and statistical physics approach represents a significant departure from the more established methods such as orthogonal decompositions, and positions the cluster expansion as a viable technique in the study of log-likelihood ratios for planted models in general.


翻译:为了理解如何从统计网络中提取隐藏信息,近年来随机图中的植入模型已成为密集研究的焦点。在本工作中,我们考虑检测隐藏在Erdős-Rényi随机图中的植入匹配(即独立边集),该问题被表述为假设检验问题。我们确定了该检验问题的临界区域,并证明了对数似然比是渐近正态的。通过对达到最优检测极限的计算高效边或楔计数检验统计量的分析,我们的结果还揭示了统计与计算之间不存在间隙。我们的主要技术工具是来自统计物理学的团展开,这使我们能够证明对数似然比的精确非渐近特征。我们的分析依赖于对完全图与Erdős-Rényi图上单体-二聚体对数配分函数差异中出现的项进行仔细的重组与抵消。这种组合与统计物理学方法代表了与正交分解等更成熟方法的显著背离,并将团展开定位为研究一般植入模型对数似然比的一种可行技术。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICML2024】基于正则化的持续学习的统计理论
专知会员服务
20+阅读 · 2024年6月11日
NeurIPS 2021 | 寻找用于变分布泛化的隐式因果因子
专知会员服务
17+阅读 · 2021年12月7日
【NeurIPS2021】序一致因果图的多任务学习
专知会员服务
20+阅读 · 2021年11月7日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
【ICML2021】因果匹配领域泛化
专知
12+阅读 · 2021年8月12日
【CVPR2021】跨模态检索的概率嵌入
专知
17+阅读 · 2021年3月2日
MNIST入门:贝叶斯方法
Python程序员
23+阅读 · 2017年7月3日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【ICML2024】基于正则化的持续学习的统计理论
专知会员服务
20+阅读 · 2024年6月11日
NeurIPS 2021 | 寻找用于变分布泛化的隐式因果因子
专知会员服务
17+阅读 · 2021年12月7日
【NeurIPS2021】序一致因果图的多任务学习
专知会员服务
20+阅读 · 2021年11月7日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
相关资讯
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
【ICML2021】因果匹配领域泛化
专知
12+阅读 · 2021年8月12日
【CVPR2021】跨模态检索的概率嵌入
专知
17+阅读 · 2021年3月2日
MNIST入门:贝叶斯方法
Python程序员
23+阅读 · 2017年7月3日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员