有负权重边的图可以有拉普拉斯矩阵吗?
????????在 看論文Temporal Regularized Matrix Factorization for??High-dimensional Time Series Prediction的時(shí)候,看到了這樣的一句話:
‘However, such graph-based regularization fails in cases where there are negative correlations between two time points.’
? ? ? ? 于是我就在想,有負(fù)權(quán)重邊的圖可以有拉普拉斯矩陣嗎?
? ? ? ? 個(gè)人的判斷是不可以的。下面給出原因。(如果不對(duì),還請(qǐng)?jiān)u論區(qū)批評(píng)指正)
? ? ? ? 首先,拉普拉斯矩陣的一個(gè)性質(zhì)就是它是半正定矩陣。而半正定矩陣的意思是,對(duì)所有向量f,.
? ? ? ? 于是問題轉(zhuǎn)換為,如果圖有負(fù)權(quán)重邊,那么拉普拉斯矩陣的這一性質(zhì)成立嗎?
? ? ? ? 我們進(jìn)行推導(dǎo):
? ? ? ? 如果圖是一個(gè)非負(fù)矩陣,那么顯然拉普拉斯矩陣式半正定的,性質(zhì)成立。
? ? ? ? 如果矩陣中有負(fù)權(quán)重邊,那么我們讓負(fù)權(quán)重邊對(duì)應(yīng)的(fi-fj)^2很大,別的正權(quán)重邊對(duì)應(yīng)的很小。那么此時(shí)上式有可能是一個(gè)復(fù)數(shù)。但是半正定又是對(duì)所有的向量都需要成立。所以負(fù)權(quán)重圖可能就不存在拉普拉斯矩陣了。
總結(jié)
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