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我正在尝试制作一种算法,该算法将找到消除小型贝叶斯网络(由 DAG 表示)中节点的最有效排序。所有节点都是布尔值,可以采取两种可能的状态,除了没有后继节点的节点(这些节点必须有一个观察值;否则将它们边缘化与删除它们相同)。

我最初的计划是,我将递归地选择一个没有剩余前任的剩余变量,并针对其每个可能的状态,通过图形传播该值。这将导致所有可能的拓扑排序。

给定一个拓扑排序,我想找出边缘化的成本。

例如,这张图:

U --> V --> W --> X --> Y --> Z

只有一个这样的排序 (U,V,W,X,Y,Z)。

我们可以分解关节密度 g(U,V,W,X,Y,Z) = f1(U) f2(V,U) f3(W,V) f4(X,W) f5(Y,X) f6 (Z,Y)

所以这个排序对应的边缘化将是

∑(∑(∑(∑(∑(∑(∑(g(W,X,Y,Z),Z),Y),X),W),V),U) =
∑(∑(∑(∑(∑ (∑(f1(U) f2(V,U) f3(W,V) f4(X,W) f5(Y,X) f6(Z,Y),Z),Y),X),W), V),U) =
∑(f1(U)
 ∑(f2(V,U)
  ∑(f3(W,V)
   ∑(f4(X,W)
    ∑(f5(Y,X)
     ∑(f6(Z, Y),Z)
    ,Y)
   ,X)
  ,W)
 ,V)
,U)

对于该图,U --> V可以分 4 步转换为 V 的符号函数(所有 U x所有 V。鉴于此,V --> W同样可以分 4 步转换为符号函数。所以总体而言,需要 18 步(4+4 +4+4+2 因为 Z 只有一种状态)。

Here is my question: how can I determine the fastest number of steps that this sum can be computed for this ordering?

Thanks a lot for your help!

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The number of steps to marginalize with a given elimination ordering will be roughly exponential in the largest clique produced by that ordering (times the number of nodes); therefore, the fewest number of steps will be the minimum of the exponential of the largest clique size produced by all possible orderings. This is equivalent to the treewidth of the graph.

The treewidth of the path graph in the question is 1.

http://www.cs.berkeley.edu/~jordan/papers/statsci.ps

于 2010-11-04T22:51:15.513 回答