2023 год, том 27, выпуск 1 (PDF)

И.Ю. Дроздов, Д.В. Парфенов Влияние распределения спектра матрицы на точность сингулярного разложения

С помощью численных экспериментов подтверждена гипотеза о зависимости точности нахождения индивидуальных сингулярных значений с помощью численных алгоритмов от особенностей распределения сингулярных значений матрицы при фиксированном числе обусловленности. Продемонстрирована недостаточность применения относительной погрешности по Евклидовой норме вектора результатов и предложена альтернативная метрика в виде среднеквадратичной относительной погрешности.

Ключевые слова: сингулярное разложение, число обусловленности, спектр матрицы, численная устойчивость.

A.П. Соколов, Л.А. Прохоренкова О выразительных возможностях ансамблей решающих деревьев

Решающие деревья широко применяются в машинном обучении, статистике и анализе данных. Предиктивные модели, основанные на решающих деревьях, показывают отличные результаты в терминах точности и времени обучения, особенно на гетерогенных табличных датасетах. Производительность, простота и надежность делают это семейство алгоритмов одним из наиболее популярных в машинном обучении и науке о данных. Одним из важных гиперпараметров алгоритмов, основанных на решающих деревьях, является максимальная глубина. В данной работе получен теоретический результат, который показывает как ограничение на максимальную глубину решающих деревьев влияет на выразительные возможности всего ансамбля. Этот результат применим к таким алгоритмам, как одиночное решающее дерево (Decision Tree), случайный лес (Random Forest), градиентный бустинг (GBDT) и другие.

Ключевые слова: машинное обучение, наука о данных, решающее дерево, случайный лес, градиентный бустинг.

О.Г. Стырт Графы ортогональности матриц над коммутативными кольцами

Работа посвящена исследованию графа ортогональности кольца матриц над коммутативным кольцом. Доказано, что граф ортогональности кольца матриц размера более 1 над коммутативным нецелостным кольцом связен и имеет диаметр 3 либо 4; получен критерий для каждого из значений. Также доказано, что любая его вершина удалена от некоторой скалярной матрицы не более, чем на 2.

Ключевые слова: ассоциативное кольцо с единицей, коммутативное кольцо, делитель нуля, кольцо матриц, граф делителей нуля, граф ортогональности.

В.Г. Шишляков Выразимость CPL-функций нейронными схемами над ReLU-базисами

В работе рассматривается вопрос выразимости любой кусочно-линейной непрерывной функции многих переменных в виде нейронной схемы над базисом с нелинейностями типа max. Затем результат переносится на нейронные схемы, построенные над базисом с единственной нелинейной функцией RELU. Перед доказательством результата формулируются и доказываются несколько вспомогательных, технических лемм, расширяющих имеющиеся знания о свойствах кусочно-линейных функций и классов эквивалентности, порожденных некоторым набором гиперплоскостей. Также в работе даются оценки нелинейной сложности и глубины для построенных нейронных схем в двух данных базисах. Наконец, в работе доказывается равенство класса кусочно-линейных непрерывных функций, класса функций, представимых нейронными схемами над базисом первого типа и класса функций, представимых нейронными схемами над базисом второго типа.

Ключевые слова: Нейронные схемы, архитектура, восстановление функций, выразимость функций, выпуклые функции, кусочно-линейные непрерывные функции, RELU-функции, функция максимума

Д.Ю. Валинуров Вычислительная сложность определения локальности кода

Локально восстанавливаемые коды (LRC коды) это линейные коды с представляющим большой интерес для приложений свойством, что каждый символ кодового слова можно восстановить по небольшому множеству других символов. В статье рассматривается сведение известных NP-полных задач теории кодирования к задаче проверки свойства локальности кода, и доказывается NP-полнота данной задачи для кода над произвольным фиксированным конечным полем.

Ключевые слова: коды исправляющие ошибки, локально восстанавливаемые коды, NP-полнота.

А.А. Ефимов Нижняя оценка энергопотребления для класса объёмных схем

В данной работе рассматриваются объёмные схемы, являющиеся укладкой схем функциональных элементов в пространстве. Для объёмных схем получена нижняя оценка потенциала меры мощности, равной количеству элементов схемы, выдающих единицу на данном входном наборе. Пока-зано, что для почти всех частичных операторов с n входами и m выходами сложность реализующей их объёмной схемы по порядку не меньше, чем \[ \frac{m \sqrt[3`]{d}}{\min^{2/3}(m, log_2 d)} \], где \[d\] размер области определения.

Ключевые слова: схемы из функциональных элементов, объёмные схемы, сложность схем, мощность схемы, потенциал.

Е.Е. Трифонова О числе p-сократимых индуцированных вероятностных функций

Статья посвящена изучению доли булевых функций, индуцирующих p-сократимые функции разного типа, среди всех булевых функций.

Ключевые слова: бернуллиевская случайная величина, конечная порожденность, преобразование случайных величин.

Доклады семинара "Теория автоматов"

Доклады семинара "Вопросы сложности алгоритмов поиска"