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具有社区结构的随机图上随机游走的截止现象

Cutoff for random walk on random graphs with a community structure

Jonathan Hermon, Anđela Šarković, Perla Sousi

AI总结:

本文研究具有社区结构的随机图上简单随机游走的截止现象,证明其出现截止当且仅当随机矩阵 Q 的 Cheeger 常数与 log n 的乘积发散,从而将 Ben-Hamou 对非回溯随机游走的结果推广到简单随机游走。

摘要:

我们考虑一种嵌入社区结构的配置模型变体,并研究其上简单随机游走的混合性质。每个顶点具有内部半边数 $\mathrm{deg}^{\text{int}}\geq 3$ 和外出半边数 $\mathrm{deg}^{\text{out}}$。给定一个随机矩阵 $Q$,我们在如下约束下随机选取半边的一个完美匹配:每个顶点 $v$ 在其社区内部有 $\mathrm{deg}^{\text{int}}(v)$ 个邻居,并且从社区 $i$ 出发的外出半边与来自社区 $j$ 的半边相匹配的比例为 $Q(i,j)$。假设社区数量为常数且各社区规模相当,我们证明如下二分性:所得图上的简单随机游走出现截止现象当且仅当 $Q$ 的 Cheeger 常数乘以 $\log n$(其中 $n$ 为顶点数)的乘积发散。在文献 [4] 中,Ben-Hamou 针对具有 2 个社区的类似随机图模型上的非回溯随机游走建立了截止现象的二分性。我们证明同样的截止现象刻画对简单随机游走成立。

英文摘要:

We consider a variant of the configuration model with an embedded community structure and study the mixing properties of a simple random walk on it. Every vertex has an internal $\mathrm{deg}^{\text{int}}\geq 3$ and an outgoing $\mathrm{deg}^{\text{out}}$ number of half-edges. Given a stochastic matrix $Q$, we pick a random perfect matching of the half-edges subject to the constraint that each vertex $v$ has $\mathrm{deg}^{\text{int}}(v)$ neighbours inside its community and the proportion of outgoing half-edges from community $i$ matched to a half-edge from community $j$ is $Q(i,j)$. Assuming the number of communities is constant and they all have comparable sizes, we prove the following dichotomy: simple random walk on the resulting graph exhibits cutoff if and only if the product of the Cheeger constant of $Q$ times $\log n$ (where $n$ is the number of vertices) diverges. In [4], Ben-Hamou established a dichotomy for cutoff for a non-backtracking random walk on a similar random graph model with 2 communities. We prove the same characterisation of cutoff holds for simple random walk.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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