Produk rantai matriks boolean yang cepat dan jarang


13

Jadi, saya punya sekitar 100-200 matriks boolean persegi yang sangat jarang dengan panjang sisi ~ beberapa lusin, dan saya perlu menghitung produk mereka. Saya tahu bahwa jika saya mengalikannya secara seri, produk biasanya akan tetap jarang di setiap langkah.

Apakah ada algoritma produk rantai matriks yang bekerja sangat cepat dalam kasus ini?

Pada level yang lebih tinggi, masalahnya adalah menghitung komposisi serangkaian pemetaan satu-ke-banyak pada grafik yang cukup kecil (fungsi transisi NFA), di mana sebagian besar elemen dipetakan tidak lebih dari 0-3.

(harap dicatat bahwa ini bukan masalah "produk rantai matriks" yang biasa, karena semua matriks memiliki ukuran yang sama dan saya tidak harus memilih tanda kurung yang optimal)


5
sebenarnya, urutan Anda mengalikannya mungkin memengaruhi jarangnya hasil antara, jadi itu mungkin masih menjadi masalah penting dalam algoritma cepat tersebut.
Joshua Grochow

dari pertanyaan Anda yang lain, Anda tampaknya menggunakan 0/1 operasi semiring DAN / ATAU, bukan penambahan / perkalian (seperti yang masalah nyatakan), harap jelaskan dalam pertanyaan ini
vzn

Jawaban:


10

Ini terlalu lama untuk menjadi komentar - Saya ingin tahu apakah matriks-matriks itu memiliki struktur yang membuat mereka berperilaku berbeda dari matriks acak. Produk matriks jarang acak menjadi nol atau menjadi non-jarang dengan cepat.

Berikut adalah eksperimen sederhana - ambil 200 matriks biner acak 50x50, dan plot jumlah non-nol sebagai fungsi dari jumlah matriks dikalikan. Plot di bawah ini menunjukkan standar deviasi selama 2000 kali. Plot pertama untuk sparsity 2%, plot kedua untuk 3%


(sumber: yaroslavvb.com ) (sumber: yaroslavvb.com )

ini memakan waktu 3 menit di laptop saya menggunakan perkalian matriks standar

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.