Ανάκληση Πληροφορίας. Διδάσκων Δημήτριος Κατσαρός

Σχετικά έγγραφα
Ανάκληση Πληποφοπίαρ. Διδάζκων Δημήηριος Καηζαρός. Διάλεξη 14η

Ανάκληση Πληροφορίας. Διδάσκων Δημήτριος Κατσαρός

Εύρεση & ιαχείριση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό

Ανάκληση Πληροφορίας. Διδάσκων Δημήτριος Κατσαρός

Εύρεση & ιαχείριση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό. Ευαισθησία του PageRank. Το πρόβληµα PageRank ως. ιδάσκων ηµήτριος Κατσαρός, Ph.D.


Ανάκληση Πληροφορίας. Διδάσκων Δημήτριος Κατσαρός

New Adaptive Projection Technique for Krylov Subspace Method

1 + ρ ρ ρ3. iπ i = Q = λ λ i=0. n=0 tn. n! Qn, t 0

Εύρεση & ιαχείριση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό

Εύρεση & ιαχείριση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό

Χαρακτηριστική Εξίσωση Πίνακα

Θέμα 1. με επαυξημένο 0 1 1/ 2. πίνακα. και κλιμακωτή μορφή αυτού

Επιστηµονικός Υπολογισµός ΙΙ

D = / Επιλέξτε, π.χ, το ακόλουθο απλό παράδειγμα: =[IA 1 ].

Παράδειγμα #5 EΠΙΛΥΣΗ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΑΛΓΕΒΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΜΕΘΟΔΟ NEWTON ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ν. Βασιλειάδης. ( k ) ( k)

Ανάκληση Πληροφορίας. Διδάσκων Δημήτριος Κατσαρός

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΤΕΤΑΡΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

Χρήστος Ι. Σχοινάς Αν. Καθηγητής ΔΠΘ. Συμπληρωματικές σημειώσεις για το μάθημα: «Επιχειρησιακή Έρευνα ΙΙ»

Λύσεις Εξετάσεων Φεβρουαρίου Ακ. Έτους

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ. Διάλεξη 15: O αλγόριθμος SIMPLE

Ανάκληση Πληποφοπίαρ. Γιδάζκων Γημήηπιορ Καηζαπόρ

CHAPTER 25 SOLVING EQUATIONS BY ITERATIVE METHODS

(a + b) + c = a + (b + c), (ab)c = a(bc) a + b = b + a, ab = ba. a(b + c) = ab + ac

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση Ι. Λυχναρόπουλος

Παραδείγματα Ιδιοτιμές Ιδιοδιανύσματα

BiCG CGS BiCGStab BiCG CGS 5),6) BiCGStab M Minimum esidual part CGS BiCGStab BiCGStab 2 PBiCG PCGS α β 3 BiCGStab PBiCGStab PBiCG 4 PBiCGStab 5 2. Bi

Μερικές φορές δεν μπορούμε να αποφανθούμε για την τιμή του άπειρου αθροίσματος.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

1 Arq thc Majhmatik c Epagwg c

Δειγματοληψία. Πρέπει να γνωρίζουμε πως πήραμε το δείγμα Το πλήθος n ij των παρατηρήσεων σε κάθε κελί είναι τ.μ. με μ ij συμβολίζουμε την μέση τιμή:

0x2 = 2. = = δηλαδή η f δεν. = 2. Άρα η συνάρτηση f δεν είναι συνεχής στο [0,3]. Συνεπώς δεν. x 2. lim f (x) = lim (2x 1) = 3 και x 2 x 2

EE512: Error Control Coding

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΤΡΙΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

Θέματα Αρμονικής Ανάλυσης

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση Ι. Λυχναρόπουλος

Π Κ Τ Μ Ε Μ Λύσεις των ασκήσεων

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση 8/6/2017 Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 10ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Γραμμικοί Μετασχηματισμοί

C(Q) FC. } τα επίπεδα παραγωγής με ελάχιστο μέσο μεταβλητό κόστος p

Παραδείγματα Γραμμικοί Μετασχηματισμοί

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ

Ασκήσεις3 Διαγωνισιμότητα Βασικά σημεία Διαγωνίσιμοι πίνακες: o Ορισμός και παραδείγματα.

Εύρεση & ιαχείριση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό

Kεφάλαιο 4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων. F : : F = F r, όπου r xy

ΜΕΓΙΣΤΙΚΟΣ ΤΕΛΕΣΤΗΣ 18 Σεπτεμβρίου 2014

Εύρεση & ιαχείριση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό. Ζητήµατα Μεγάλης-Κλίµακας Υλοποίησης του PageRank. Αρχιτεκτονική Μηχανής Αναζήτησης

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

x 3 = 0 x 6 = 0 x 4 = 0 x 5 = 0 x 2 = 0 x 1 = 0 aff(p )

Η ΜΕΘΟΔΟΣ PCA (Principle Component Analysis)

( 1)( 3) ( ) det( ) (1 )( 1 ) ( 2)( 2) pl( ) det( L ) (5 )( 7 ) ( 1) ( ) det( M ) (1 )(1 )

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ , Β= 1 y, όπου y 0. , όπου y 0.

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Λύσεις Θεμάτων Εξέτασης Ιούνη 2019

Αγγύλες Poisson. Ας θεωρήσουμε κάποια συνάρτηση των κανονικών μεταβλητών. Οι

Μέθοδοι πολυδιάστατης ελαχιστοποίησης

Λογική Σχεδίαση Ι - Εξεταστική Φεβρουαρίου 2013 Διάρκεια εξέτασης : 160 Ονοματεπώνυμο : Α. Μ. Έτος σπουδών:

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑΤΑ ΜΙΧΑΛΗΣ ΜΑΓΚΟΣ

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Παράδειγμα 1. Δίνεται ο κάτωθι κλειστός βρόχος αρνητικής ανάδρασης με. Σχήμα 1. στο οποίο εφαρμόζουμε αρνητική ανάδραση κέρδους

ΜΑΣ 371: Αριθμητική Ανάλυση ΙI ΑΣΚΗΣΕΙΣ. 1. Να βρεθεί το πολυώνυμο Lagrange για τα σημεία (0, 1), (1, 2) και (4, 2).

GCG-type Methods for Nonsymmetric Linear Systems

Θεωρία Παιγνίων και Αποφάσεων. Ενότητα 5: Εύρεση σημείων ισορροπίας σε παίγνια μηδενικού αθροίσματος. Ε. Μαρκάκης. Επικ. Καθηγητής

Υπολογισμός του πίνακα A n, n Z Νίκος Χαλιδιάς Τμήμα Στατιστικής και Αναλογιστικών - Χρηματοοικονομικών Μαθηματικών Πανεπιστήμιο Αιγαίου

3. Μια πρώτη προσέγγιση στην επίλυση των κανονικών μορφών Δ. Ε.

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΤΡΙΑΚΟΣΤΟ ΕΒΔΟΜΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

5269: Υπολογιστικές Μέθοδοι για Μηχανικούς Συστήματα Γραμμικών Αλγεβρικών Εξισώσεων

5269: Υπολογιστικές Μέθοδοι για Μηχανικούς Συστήματα Γραμμικών Αλγεβρικών Εξισώσεων

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (Εξ. Ιουνίου - 02/07/08) ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

n, C n, διανύσματα στο χώρο Εισαγωγή

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Άλγεβρα των Πινάκων (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. z x y 2xyi. Re z x y. Θα δείξουμε ότι για τους μιγαδικούς αριθμούς z για τους οποίους ισχύει ότι. z z zz. zz zz z z 1 0 z z 1 (1)

Εισαγωγικές έννοιες. Κατηγορίες προβλημάτων (σε μια διάσταση) Προβλήματα εύρεσης μεγίστου. Συμβολισμοί

HMY 795: Αναγνώριση Προτύπων

Θεώρημα της αντιστροφής

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ Ι (ΠΛΗ 12) ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Θέμα 1. που. . Δηλαδή ο υπόχωρος V είναι το. Απάντηση 1α) ii)παρατηρούμε οτι

APEIROSTIKOS LOGISMOS I

Κεφάλαιο 7 Ορθογώνιοι Πίνακες

Μέθοδος μέγιστης πιθανοφάνειας

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανύσματα στους Rn, Cn, διανύσματα στο χώρο (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Η εξίσωση Dirac (Ι) Σπύρος Ευστ. Τζαμαρίας Στοιχειώδη Σωμάτια 1

Παράδειγμα 14.2 Να βρεθεί ο μετασχηματισμός Laplace των συναρτήσεων

Σπιν 1 2. Γενικά. Ŝ και S ˆz γράφονται. ιδιοκαταστάσεις αποτελούν ορθοκανονική βάση στον χώρο των καταστάσεων του σπιν 1 2.

ΠΛΗ 12 - Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα

- ΟΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 7: ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ - ΠΡΑΞΕΙΣ ΜΕ ΣΥΝΕΧΕΙΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΣΕ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΑ

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Ανάκληση Πληποφοπίαρ. Διδάζκων Δημήηριος Καηζαρός

2.3 ΜΕΤΡΟ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ

Διαγωνοποίηση μητρών. Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας

Minimum Spanning Tree: Prim's Algorithm

Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις

1. ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Παραδείγματα Διανυσματικοί Χώροι (3)

Transcript:

Ανάκληση Πληροφορίας Διδάσκων Δημήτριος Κατσαρός Διάλεξη 15η: 12/05/2014 1

Το πρόβλημα PageRank ως γραμμικό σύστημα 2

PageRank ως γραμμικό σύστημα Το πρόβλημα του PageRank μπορεί να γραφεί είτε ως Πρόβλημα ιδιοδιανύσματος: π Τ (αs+(1-α)ev T ) = π Τ Πρόβλημα Γραμμικού συστήματος: π Τ (I-αS)= (1-α)v T Ποια από τις δυο μορφές είναι προτιμότερες; Υπάρχει κάποια διαφορά; 3

Ιδιότητες του (I-αS) 1. (I-αS) είναι ένας M πίνακας 2. Ο (I-αS) δεν είναι ιδιόμορφος 3. Τα αθροίσματα γραμμών του (I-αS) είναι ίσα προς 1-α 4. (I-αS) = 1 + α 5. Αφού ο (I-αS) είναι ένας M πίνακας, (I-αS) -1 0 6. Τα αθροίσματα γραμμών του (I-αS) -1 είναι (1-α) -1. Επομένως, (I-αS) -1 = (1 α) -1 7. Ο condition number είναι κ (I-αS) = (1+α)/(1-α) Επειδή ο (I-αS) είναι αρκετά πυκνός, θα θέλαμε να ελέγξουμε εάν παρόμοιες ιδιότητες ισχύουν για τον (I-αH) 4

Ιδιότητες του (I-αH) Χρησιμοποιώντας το διάνυσμα για τους dangling κόμβους av T Το γραμμικό σύστημα: π Τ (I-αΗ-αav T ) = (1-α)v T Εάν δέσουμε π Τ a = γ, τότε το γραμμικό σύστημα γίνεται: π Τ (I-αΗ) = (1-α+αγ)v T Η scalar μεταβλητή γ κρατά το συνολικό PageRank των dangling κόμβων Αφού στο τέλος θα εφαρμόσουμε την εξίσωση κανονικοποίησης π Τ e = 1, διαλέγουμε αυθαίρετα μια τιμή για το γ, π.χ., γ = 1 5

Το PageRank ως γραμμικό σύστημα ΘΕΩΡΗΜΑ. Επιλύοντας το γραμμικό σύστημα x T (I-αH) = v T και θέτοντας π Τ =x T /x T e έχουμε ως αποτέλεσμα το διάνυσμα PageRank Επιπλέον, ο (I-αH) έχει πολλές από τις ιδιότητες του (I-αS) 6

Ιδιότητες του (I-αH) Ο (I-αH) είναι ένας M πίνακας Ο (I-αH) δεν είναι ιδιόμορφος Τα αθροίσματα γραμμών του (I-αH) είναι είτε ίσα προς 1-α για τους μη-dangling κόμβους ή 1 για τους dangling κόμβους (I-αH) = 1 + α Αφού ο (I-αH) είναι ένας M πίνακας, (I-αH) -1 0 Τα αθροίσματα γραμμών του (I-αH) -1 είναι 1 για τους dangling κόμβους και μικρότερο ή ίσο με (1-α) -1 για τους μη dangling κόμβους Ο condition number είναι κ (I-αH) (1+α)/(1-α) Η γραμμή του (I-αH) -1 που αντιστοιχεί στον dangling κόμβο i είναι το e it, όπου e i είναι η i-οστή στήλη του μοναδιαίου πίνακα 7

Σχόλια Για μικρά προβλήματα, η προσέγγιση αυτή είναι πολύ πιο γρήγορη, π.χ., company Intranet Επειδή καθώς το α τείνει στο 1 η power μέθοδος αργεί να συγκλίνει Νέοι ερευνητικοί ορίζοντες Φυσικά, καθώς το α τείνει στο 1 τα ζητήματα ευαισθησίας παραμένουν και για το γραμμικό σύστημα 8

Απόδειξη 1: PageRank ως Γραμμικό Σύστημα Το π Τ είναι το PageRank διάνυσμα εάν ικανοποιεί π Τ G=π Τ και π Τ e=1 Προφανώς, π Τ e = 1 Το να δείξουμε ότι ισχύει π Τ G=π Τ είναι ισοδύναμο με το να δείξουμε ότι π Τ (I-G) = 0 T, το οποίο είναι ισοδύναμο με το να δείξουμε ότι x Τ (I-G) = 0 T 9

Απόδειξη 1: PageRank ως Γραμμικό Σύστημα Η προηγούμενη γραμμή προκύπτει από το γεγονός ότι x T (αa+(1-α)e)v T, επειδή: 10

Απόδειξη 2: PageRank ως Γραμμικό Σύστημα Ας δούμε μια εναλλακτική θεώρηση του PageRank ως γραμμικό σύστημα. Έχουμε δει ότι: Ξεκινώντας από τον ορισμό του PageRank ως πρόβλημα ιδιοδιανύσματος (eigenvector), έχουμε ότι: 11

Απόδειξη 2: PageRank ως Γραμμικό Σύστημα Έστω ότι: ΑπότοθεώρημαSherman-Morrison, γνωρίζουμε ότι ο αντίστροφος μιας rank-one update u w πάνω σε έναν πίνακα A μπορεί να γραφεί ως συνάρτηση του αντιστρόφου του Α ως εξής: Συνεπώς, στη δική μας περίπτωση για τον R έχουμε ότι: 12

Απόδειξη 2: PageRank ως Γραμμικό Σύστημα Από την έκφραση του PageRank ως γραμμικού συστήματος: με έχουμε άρα Συνεπώς: 13

Έστω: τότε Απόδειξη 2: PageRank ως Γραμμικό Σύστημα όπου Αυτό σημαίνει ότι αφού υπολογίσω το y με γνωστούς τρόπους, μπορώ να βρω το π εύκολα, αφού εφαρμόσω μια κατάλληλη κανονικοποίηση στο y, ώστε π 1 =1 14

Παράλληλες υλοποιήσεις του PageRank 15

Απαιτήσεις από τη μέθοδο Work with nonsymmetric matrices Be easily parallelizable Μέθοδοι Power iterations Jacobi iterations Krylov subspace methods Generalize Minimum Residual (GMRES) Biconjugate Gradient (BiCG) Quasi-Minimal Residual (QMR) Conjugate Gradient Squared (CGS) Biconjugate Gradient Stabilized (BiCGSTAB) Chebyshev Iterations 16

Δεδομένα πειραματισμού 17

Σύγκλιση 1/4 In the table, the first line for each graph denotes the number of iterations required for each method to converge to an absolute residual value of 10 7. The second line shows the mean time per iteration at the given number of processors. For the Krylov subspace methods, no superscript means we used no preconditioner, whereas * denotes a block Jacobi preconditioner and denotes an additive Schwartz preconditioner 18

Σύγκλιση 2/4 19

Σύγκλιση 3/4 20

Σύγκλιση 4/4 21

Σύγκλιση και τηλεμεταφορά 22