This paper is concerned with two improved variants of the Hutch++ algorithm for estimating the trace of a square matrix, implicitly given through matrix-vector products. Hutch++ combines randomized low-rank approximation in a first phase with stochastic trace estimation in a second phase. In turn, Hutch++ only requires $O\left(\varepsilon^{-1}\right)$ matrix-vector products to approximate the trace within a relative error $\varepsilon$ with high probability. This compares favorably with the $O\left(\varepsilon^{-2}\right)$ matrix-vector products needed when using stochastic trace estimation alone. In Hutch++, the number of matrix-vector products is fixed a priori and distributed in a prescribed fashion among the two phases. In this work, we derive an adaptive variant of Hutch++, which outputs an estimate of the trace that is within some prescribed error tolerance with a controllable failure probability, while splitting the matrix-vector products in a near-optimal way among the two phases. For the special case of symmetric positive semi-definite matrix, we present another variant of Hutch++, called Nystr\"om++, which utilizes the so called Nystr\"om approximation and requires only one pass over the matrix, as compared to two passes with Hutch++. We extend the analysis of Hutch++ to Nystr\"om++. Numerical experiments demonstrate the effectiveness of our two new algorithms.


翻译:本文关注 Hutch++ 算法的两个改进变体, 以估算平方矩阵的痕量。 Hutch++ 将第一阶段随机的低端近似值与第二阶段的随机性跟踪估计结合起来。 反过来, Hutch+ 只要求 $Oleft (\\ varepsilón\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\Right) 矩阵- Vlight 值产品, 以高概率来估计相对差错差数。 这与 $Or\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

0
下载
关闭预览

相关内容

【Google-Marco Cuturi】最优传输,339页ppt,Optimal Transport
专知会员服务
47+阅读 · 2021年10月26日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
46+阅读 · 2020年7月4日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
240+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月4日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
8+阅读 · 2018年12月28日
【泡泡一分钟】RoomNet:端到端房屋布局估计
泡泡机器人SLAM
18+阅读 · 2018年12月4日
OpenAI丨深度强化学习关键论文列表
中国人工智能学会
17+阅读 · 2018年11月10日
【OpenAI】深度强化学习关键论文列表
专知
11+阅读 · 2018年11月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
lightgbm algorithm case of kaggle(上)
R语言中文社区
8+阅读 · 2018年3月20日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
4+阅读 · 2018年5月24日
VIP会员
相关资讯
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
8+阅读 · 2018年12月28日
【泡泡一分钟】RoomNet:端到端房屋布局估计
泡泡机器人SLAM
18+阅读 · 2018年12月4日
OpenAI丨深度强化学习关键论文列表
中国人工智能学会
17+阅读 · 2018年11月10日
【OpenAI】深度强化学习关键论文列表
专知
11+阅读 · 2018年11月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
lightgbm algorithm case of kaggle(上)
R语言中文社区
8+阅读 · 2018年3月20日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员