論文の概要: Matrix Reordering for Noisy Disordered Matrices: Optimality and
Computationally Efficient Algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.06438v2
- Date: Sun, 13 Aug 2023 13:54:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-15 23:47:19.211851
- Title: Matrix Reordering for Noisy Disordered Matrices: Optimality and
Computationally Efficient Algorithms
- Title(参考訳): 雑音障害行列に対する行列順序付け:最適性と計算効率の良いアルゴリズム
- Authors: T. Tony Cai and Rong Ma
- Abstract要約: 単細胞生物学とメダゲノミクスの応用により,ノイズモノトンToeplitz行列モデルに基づく行列化の問題を考察した。
我々は、決定理論の枠組みでこの問題の基本的な統計的限界を確立し、制約付き最小二乗率を示す。
そこで本研究では,性能向上を保証した新しい時間適応ソートアルゴリズムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.245687221460654
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Motivated by applications in single-cell biology and metagenomics, we
investigate the problem of matrix reordering based on a noisy disordered
monotone Toeplitz matrix model. We establish the fundamental statistical limit
for this problem in a decision-theoretic framework and demonstrate that a
constrained least squares estimator achieves the optimal rate. However, due to
its computational complexity, we analyze a popular polynomial-time algorithm,
spectral seriation, and show that it is suboptimal. To address this, we propose
a novel polynomial-time adaptive sorting algorithm with guaranteed performance
improvement. Simulations and analyses of two real single-cell RNA sequencing
datasets demonstrate the superiority of our algorithm over existing methods.
- Abstract(参考訳): 単細胞生物学とメダゲノミクスの応用により,雑音に乱れた単調なToeplitz行列モデルに基づく行列再構成の問題点を考察した。
決定論的枠組みにおいて,この問題に対する基本的な統計的限界を定め,制約付き最小二乗推定器が最適速度を達成することを示す。
しかし,計算の複雑さから,一般的な多項式時間アルゴリズムであるスペクトルセレーションを解析し,サブオプティマイズであることを示す。
そこで本研究では,性能向上を保証した多項式時間適応ソートアルゴリズムを提案する。
2つの実シングルセルRNAシークエンシングデータセットのシミュレーションと解析は、既存の手法よりもアルゴリズムの方が優れていることを示す。
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