针对环状网络的置信传播:基于邻域交集的方法

为了减少环路对信念传播(BP)的破坏性影响,近期研究者提出了首个针对网络的广义BP显式版本——KCN方法。尽管该方法取得了一定成功,但其计算资源利用效率较低。这种低效会迅速导致该方法的精确应用变得不可行,因为其时间复杂度会随环路数量呈指数级增长。例如在树状网络中,KCN方法虽然相较于BP不会带来任何精度优势,但其时间复杂度仍会随节点度数指数级增长。为解决这些问题,该研究团队在此提出了一种新的广义BP方案——NIB方法,该方法仅在需要处理网络相关性时才会消耗计算资源。研究证明,对于仅含短环路的网络,NIB方法具有精确性和最优性,并量化了其相较于KCN方法的时间复杂度降低幅度。若网络同时存在长环路,两种方法都将转为近似计算。在此情境下,研究人员对比了两种方法的关联性,并展示了如何在二者之间进行插值,从而获得一个能在精度与复杂度之间灵活权衡的广义BP算法家族。最后,在计算两个人工网络的配分函数时,该工作发现近似KCN方法与NIB方法具有良好的一致性。

访客五签:

量科快讯