Wishart planted ensemble: A tunably rugged pairwise Ising model with a first-order phase transition
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Notice bibliographique
Résumé
We propose the Wishart planted ensemble, a class of zero-field Ising models with tunable algorithmic hardness and specifiable (or planted) ground state. The problem class arises from a simple procedure for generating a family of random integer programming problems with specific statistical symmetry properties but turns out to have intimate connections to a sign-inverted variant of the Hopfield model. The Hamiltonian contains only 2-spin interactions, with the coupler matrix following a type of Wishart distribution. The class exhibits a classical first-order phase transition in temperature. For some parameter settings the model has a locally stable paramagnetic state, a feature which correlates strongly with difficulty in finding the ground state and suggests an extremely rugged energy landscape. We analytically probe the ensemble thermodynamic properties by deriving the Thouless-Anderson-Palmer equations and free energy and corroborate the results with a replica and annealed approximation analysis; extensive Monte Carlo simulations confirm our predictions of the first-order transition temperature. The class exhibits a wide variation in algorithmic hardness as a generation parameter is varied, with a pronounced easy-hard-easy profile and peak in solution time towering many orders of magnitude over that of the easy regimes. By deriving the ensemble-averaged energy distribution and taking into account finite-precision representation, we propose an analytical expression for the location of the hardness peak and show that at fixed precision, the number of constraints in the integer program must increase with system size to yield truly hard problems. The Wishart planted ensemble is interesting for its peculiar physical properties and provides a useful and analytically transparent set of problems for benchmarking optimization algorithms.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle