Збільшувач або експандер (від англ. expander graph — збільшувальний граф) — розріджений граф, при цьому зв'язність може визначатися за вершинами, дугами або спектром (див. нижче).
Історія
Вивчення збільшувачів започаткували московські математики М. С. Пінскер , та Г. О. Маргуліс у 1970-ті роки. Відтоді ці графи знайшли багато несподіваних застосувань, наприклад, у теорії складності обчислень і теорії кодування. Вони також пов'язані з далекими від класичної теорії графів розділами сучасної математики, наприклад, з теорією груп і теорією чисел, і нині є предметом активних досліджень математиків. Бібліографія на цю тему налічує сотні публікацій.
Визначення
Збільшувач (експандер) — це скінченний ненапрямлений мультиграф, у якому будь-яка не «надто велика» підмножина вершин має (сильну зв'язність). Різні формалізації цих понять дають різні типи збільшувачів: реберний збільшувач, вершинний збільшувач і спектральний збільшувач.
Незв'язний граф не є збільшувачем. Будь-який зв'язний граф є збільшувачем, однак різні зв'язні графи мають різні параметри збільшувача. Повний граф має найкращі параметри збільшувача, але він має найбільший можливий степінь. Неформально кажучи, граф є хорошим збільшувачем, якщо він має низький степінь та високий параметр збільшувача.
Реберне збільшення
Реберне збільшення (також ізопериметричне число або стала Чіґера) графа для вершин визначається як
де мінімум береться за всіма непорожніми множинами не більше ніж вершин і — межові дуги множини , тобто множина дуг з єдиною вершиною в .
Вершинне збільшення
Вершинне ізопериметричне число (також вершинне збільшення) графа визначається як
де — зовнішня межа , тобто множина вершин , що мають принаймні одного сусіда в . У варіанті цього визначення (який називають унікальним сусіднім збільшенням) замінюють множиною вершин з з рівно одним сусідом із .
Вершинне ізопериметричне число графа визначається як
де — внутрішня межа , тобто множина вершин , що мають принаймні одного сусіда у .
Спектральне збільшення
Якщо є d-регулярним, можливе визначення в термінах лінійної алгебри на основі власних значень матриці суміжності графа , де — число дуг між вершинами та . Оскільки симетрична, відповідно до спектральної теореми, має дійсних власних значень . Відомо, що ці значення лежать у проміжку .
Граф регулярний тоді й лише тоді, коли вектор з для всіх є власним вектором матриці , а його власне число буде сталим степенем графа. Отже, маємо , і — власний вектор матриці зі власними значеннями , де — степінь вершин графа . Спектральний зазор графа визначається як і є мірою спектрального збільшення графа .
Відомо, що тоді й лише тоді, коли — двочастковий. У багатьох випадках, наприклад, в лемі про перемішування необхідно обмежити знизу не тільки зазор між і , але й зазор між і другим із найбільших за модулем власних значень:
- .
Оскільки це власне значення відповідає деякому власному вектору, ортогональному , його можна визначити, використовуючи відношення Релея:
де
— евклідова норма вектора .
Нормалізована версія цього визначення також широко використовується і зручніша для отримання певних результатів. У такому разі розглядається матриця , що є матрицею переходів графа . Усі її власні значення лежать між −1 та 1. Якщо граф не регулярний, спектр графа можна визначити аналогічно, використовуючи власні значення матриці Кірхгофа. Для напрямленого графа використовують сингулярні значення матриці суміжності , які дорівнюють квадратним кореням із власних значень симетричної матриці .
Взаємозв'язок різних видів збільшення
Згадані вище види збільшення взаємопов'язані. Зокрема, для будь-якого -регулярного графа ,
Отже, для графів сталого степеня, вершинне та реберне збільшення рівні за величиною.
Нерівності Чіґера
У випадку, коли є -регулярним графом, є співвідношення між і спектральним зазором графа . Нерівність, яку отримали Таннер (Tanner) і, незалежно, Алон (Noga Alon) та Мільман (Vitali Milman), стверджує, що
Ця нерівність тісно пов'язана з [en] для ланцюгів Маркова і може розглядатися як дискретна версія нерівності Чіґера в геометрії Рімана.
Вивчається також схожий зв'язок між вершинними ізопериметричними числами та спектральним зазором . Зауважимо, що в статті відповідає тут
Асимптотично числа , і обмежені зверху спектральним зазором .
Побудови
Існують три основні стратегії створення сімейств графів-збільшувачів. Перша стратегія — алгебрична і теоретико-групова, друга — аналітична, з використанням адитивної комбінаторики, і третя — комбінаторна, що використовує і пов'язані комбінаторні добутки.
Маргуліс — Габбер — Галіл
Алгебричне конструювання, засноване на графах Келі, відоме для різних варіантів збільшувачів. Розглянемо конструювання, яке запропонував Маргуліс і проаналізували Габером (Gabber) та Галілом (Galil). Для будь-якого натурального будуємо граф, зі множиною вершин , де . Для будь-якої вершини , її вісім сусідів будуть
Виконується така теорема:
Теорема. Для всіх друге за величиною власне значення графа задовольняє нерівності .
Граф Рамануджана
За теоремою Алона і Боппана (Boppana) для всіх досить великих -регулярних графів виконується нерівність , де — друге за абсолютною величиною власне число. Для графів Рамануджана . Таким чином, графи Рамануджана мають асимптотично найменше можливе значення і є чудовими спектральними збільшувачами.
Олександр Любоцький, Філіпс та Сарнак (1988), Маргуліс (1988) та Моргенштерн (1994) показали як можна явно сконструювати граф Рамануджана. За теоремою Фрідмана (Friedman, 2003) [en] з вершинами є майже графом Рамануджана, оскільки виконується
з імовірністю при .
Застосування та корисні властивості
Спочатку інтерес до збільшувачів виник з метою побудови стійкої мережі (телефонів або комп'ютерів) — число дуг графів-збільшувачів з обмеженим значенням регулярності зростає лінійно відносно числа вершин.
Експандери знайшли широке застосування в теорії обчислювальних машин і систем, для побудови алгоритмів, в [en], [en], генераторах псевдовипадкових чисел, [en] та комп'ютерних мережах . Їх також використовують для доведення багатьох важливих результатів теорії обчислювальної складності, таких як [en] = L і теорема PCP. У криптографії збільшувачі використовуються для створення хеш-функцій.
Нижче наведено деякі властивості експандерів, які вважають корисними в багатьох галузях.
Лемма про перемішування
Лемма про перемішування стверджує, що для будь-яких двох підмножин вершин число ребер між і приблизно дорівнює числу ребер у випадковому -регулярному графі. Наближення тим краще, чим менше . У випадковому -регулярному графі, як і у випадковому графі Ердеша — Реньї з імовірністю вибору ребра, очікується ребер між і .
Формальніше, нехай позначає число ребер між і . Якщо ці дві множини перетинаються, дуги в перетині враховуються двічі, так що
- .
Лемма про перемішування стверджує, що
де — абсолютне значення нормалізованого другого за величиною власного значення.
Нещодавно Білу (Bilu) і Лінайл (Linial) показали, що обернене теж істинне, тобто, за умови виконання нерівності з леми, друге за величиною власне значення дорівнює .
Блукання збільшувачем
Відповідно до межі Чернова, якщо вибирати багато незалежних випадкових значень з інтервалу [−1, 1], з великим ступенем імовірності середнє вибраних значень буде близьким до математичного сподівання випадкової змінної. Лемма про блукання збільшувачем, згідно зі статтями Аджтарі, Комлоша і Семереді і Гілмана, стверджує, що те саме виконується і для блукань збільшувачем. Це корисно в теорії дерандомізації, оскільки блукання збільшувачем використовує значно менше випадкових бітів, ніж випадкова незалежна вибірка.
Див. також
Примітки
- AMS, 2006.
- Гашков, 2009.
- AMS, 2006, Визначення 2.1.
- Bobkov, 2000.
- AlonCapalbo, 2002.
- AMS, 2006, розділ 2.3.
- AMS, 2006, Визначення спектрального зазору взято з розділу 2.3.
- AlonSpencer, 2011.
- AMS, 2006, Теорема 2.4.
- Bobkov, 2000, Теорема 1 на стор. 156.
- Yehudayoff, 2012.
- Goldreich, 2011, див., наприклад, стор. 9.
- AMS, 2006, Теорема 2.7.
- AMS, 2006, Визначення 5.11.
- AMS, 2006, Теорема 5.12.
- AMS, 2006, Теорема 7.10.
- ACM, 1983.
- Reingold, 2008.
- Dinur, 2007.
- Пояснення леми про перемішування.
- Твердження, обернене до леми про перемішування.
- ACM, 1987.
- Gillman, 1998.
Література
- Книги
- С. Б. Гашков. Графы-расширители и их применения в теории кодирования. — М. : МЦНМО, 2009. — С. 70–122. — (Математическое просвещение, третья серия)
- Noga Alon, Joel Spencer. The Probabilistic Method. — 3rd. — , 2011.
- Chung, Fan R. K. Spectral Graph Theory. — American Mathematical Society, 1997. — Т. 92. — (CBMS Regional Conference Series in Mathematics) — .
- Guiliana Davidoff, Peter Sarnak, Alain Valette. Elementary number theory, group theory and Ramanujan graphs. — Cambridge University Press, 2003. — Т. 55. — (LMS student texts) — .
- Mike Krebs, Anthony. Expander families and Cayley graphs: A beginner's guide. — Oxford University Press, 2011. — .
- Статті
- Alon, N.; Capalbo, M. Explicit unique-neighbor expanders // The 43rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, 2002. Proceedings.. — 2002. — С. 73.
- Shlomo Hoory, Nathan Linial, Avi Widgerson. Expander graphs and their applications // Bulletin (New series) of the American Mathematical Society. — 2006. — Т. 43, вип. 4. — С. 439–561. — DOI: .
- Bobkov S., Houdré C., Tetali P. λ∞, vertex isoperimetry and concentration // Combinatorica. — 2000. — Т. 20, вип. 2. — С. 153–172. — DOI: ..
- Miklós Ajtai, János Komlós, Endre Szemerédi. Proceedings of the 15th Annual ACM Symposium on Theory of Computing. — 1983. — С. 1–9. — . — DOI: .
- M. Ajtai,J. Komlós,E. Szemerédi. Proceedings of the 19th Annual ACM Symposium on Theory of Computing // ACM. — 1987. — С. 132–140. — . — DOI: .
- Irit Dinur. The PCP theorem by gap amplification // Journal of the ACM. — Т. 54, вип. 3. — С. 12. — DOI: ..
- D. Gillman. A Chernoff Bound for Random Walks on Expander Graphs // SIAM Journal on Computing. — Society for Industrial and Applied Mathematics, 1998. — Т. 27, вип. 4,. — С. 1203–1220. — DOI: .
- Oded Goldreich. Basic Facts about Expander Graphs // Studies in Complexity and Cryptography. — 2011. — С. 451–464. — DOI: .
- Omer Reingold. Undirected connectivity in log-space // . — Т. 55, вип. 4. — DOI: .
- Yehudayoff, Amir. Proving expansion in three steps. — 2012. — Т. 43, вип. 3. — С. 67–84. — DOI: .
Посилання
- Brief introduction в Notices of the American Mathematical Society
- Introductory paper by Michael Nielsen
- Lecture notes from a course on expanders (Для Prahladh Harsha)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zbilshuvach abo ekspander vid angl expander graph zbilshuvalnij graf rozridzhenij graf pri comu zv yaznist mozhe viznachatisya za vershinami dugami abo spektrom div nizhche IstoriyaVivchennya zbilshuvachiv zapochatkuvali moskovski matematiki M S Pinsker ta G O Margulis u 1970 ti roki Vidtodi ci grafi znajshli bagato nespodivanih zastosuvan napriklad u teoriyi skladnosti obchislen i teoriyi koduvannya Voni takozh pov yazani z dalekimi vid klasichnoyi teoriyi grafiv rozdilami suchasnoyi matematiki napriklad z teoriyeyu grup i teoriyeyu chisel i nini ye predmetom aktivnih doslidzhen matematikiv Bibliografiya na cyu temu nalichuye sotni publikacij ViznachennyaZbilshuvach ekspander ce skinchennij nenapryamlenij multigraf u yakomu bud yaka ne nadto velika pidmnozhina vershin maye silnu zv yaznist Rizni formalizaciyi cih ponyat dayut rizni tipi zbilshuvachiv rebernij zbilshuvach vershinnij zbilshuvach i spektralnij zbilshuvach Nezv yaznij graf ne ye zbilshuvachem Bud yakij zv yaznij graf ye zbilshuvachem odnak rizni zv yazni grafi mayut rizni parametri zbilshuvacha Povnij graf maye najkrashi parametri zbilshuvacha ale vin maye najbilshij mozhlivij stepin Neformalno kazhuchi graf ye horoshim zbilshuvachem yaksho vin maye nizkij stepin ta visokij parametr zbilshuvacha Reberne zbilshennya Reberne zbilshennya takozh izoperimetrichne chislo abo stala Chigera h G displaystyle h G grafa G displaystyle G dlya n displaystyle n vershin viznachayetsya yak h G min0 lt S n2 S S displaystyle h G min 0 lt S leq frac n 2 frac partial S S de minimum beretsya za vsima neporozhnimi mnozhinami S displaystyle S ne bilshe nizh n 2 displaystyle n 2 vershin i S displaystyle partial S mezhovi dugi mnozhini S displaystyle S tobto mnozhina dug z yedinoyu vershinoyu v S displaystyle S Vershinne zbilshennya Vershinne izoperimetrichne chislo hout G displaystyle h text out G takozh vershinne zbilshennya grafa G displaystyle G viznachayetsya yak hout G min0 lt S n2 out S S displaystyle h text out G min 0 lt S leq frac n 2 frac partial text out S S de out S displaystyle partial text out S zovnishnya mezha S displaystyle S tobto mnozhina vershin V G S displaystyle V G setminus S sho mayut prinajmni odnogo susida v S displaystyle S U varianti cogo viznachennya yakij nazivayut unikalnim susidnim zbilshennyam out S displaystyle partial text out S zaminyuyut mnozhinoyu vershin z V displaystyle V z rivno odnim susidom iz S displaystyle S Vershinne izoperimetrichne chislo hin G displaystyle h text in G grafa G displaystyle G viznachayetsya yak hin G min0 lt S n2 in S S displaystyle h text in G min 0 lt S leq frac n 2 frac partial text in S S de in S displaystyle partial text in S vnutrishnya mezha S displaystyle S tobto mnozhina vershin S displaystyle S sho mayut prinajmni odnogo susida u V G S displaystyle V G setminus S Spektralne zbilshennya Yaksho G displaystyle G ye d regulyarnim mozhlive viznachennya v terminah linijnoyi algebri na osnovi vlasnih znachen matrici sumizhnosti A A G displaystyle A A G grafa G displaystyle G de Aij displaystyle A ij chislo dug mizh vershinami i displaystyle i ta j displaystyle j Oskilki A displaystyle A simetrichna vidpovidno do spektralnoyi teoremi A displaystyle A maye n displaystyle n dijsnih vlasnih znachen l1 l2 ln displaystyle lambda 1 geq lambda 2 geq cdots geq lambda n Vidomo sho ci znachennya lezhat u promizhku d d displaystyle d d d d displaystyle d d Graf regulyarnij todi j lishe todi koli vektor u Rn displaystyle u in mathbb R n z ui 1 displaystyle u i 1 dlya vsih i 1 n displaystyle i 1 ldots n ye vlasnim vektorom matrici A displaystyle A a jogo vlasne chislo bude stalim stepenem grafa Otzhe mayemo Au du displaystyle Au du i u displaystyle u vlasnij vektor matrici A displaystyle A zi vlasnimi znachennyami l1 d displaystyle lambda 1 d de d displaystyle d stepin vershin grafa G displaystyle G Spektralnij zazor grafa G displaystyle G viznachayetsya yak d l2 displaystyle d lambda 2 i ye miroyu spektralnogo zbilshennya grafa G displaystyle G Vidomo sho ln d displaystyle lambda n d todi j lishe todi koli G displaystyle G dvochastkovij U bagatoh vipadkah napriklad v lemi pro peremishuvannya neobhidno obmezhiti znizu ne tilki zazor mizh l1 displaystyle lambda 1 i l2 displaystyle lambda 2 ale j zazor mizh l1 displaystyle lambda 1 i drugim iz najbilshih za modulem vlasnih znachen l max l2 ln displaystyle lambda max lambda 2 lambda n Oskilki ce vlasne znachennya vidpovidaye deyakomu vlasnomu vektoru ortogonalnomu u displaystyle u jogo mozhna viznachiti vikoristovuyuchi vidnoshennya Releya l max0 v u Av 2 v 2 displaystyle lambda max 0 neq v perp u frac Av 2 v 2 de v 2 i 1nvi2 1 2 displaystyle v 2 left sum i 1 n v i 2 right 1 2 evklidova norma vektora v Rn displaystyle v in mathbb R n Normalizovana versiya cogo viznachennya takozh shiroko vikoristovuyetsya i zruchnisha dlya otrimannya pevnih rezultativ U takomu razi rozglyadayetsya matricya 1dA displaystyle tfrac 1 d A sho ye matriceyu perehodiv grafa G displaystyle G Usi yiyi vlasni znachennya lezhat mizh 1 ta 1 Yaksho graf ne regulyarnij spektr grafa mozhna viznachiti analogichno vikoristovuyuchi vlasni znachennya matrici Kirhgofa Dlya napryamlenogo grafa vikoristovuyut singulyarni znachennya matrici sumizhnosti A displaystyle A yaki dorivnyuyut kvadratnim korenyam iz vlasnih znachen simetrichnoyi matrici ATA displaystyle A T A Vzayemozv yazok riznih vidiv zbilshennyaZgadani vishe vidi zbilshennya vzayemopov yazani Zokrema dlya bud yakogo d displaystyle d regulyarnogo grafa G displaystyle G hout G h G d hout G displaystyle h text out G leq h G leq d cdot h text out G Otzhe dlya grafiv stalogo stepenya vershinne ta reberne zbilshennya rivni za velichinoyu Nerivnosti Chigera U vipadku koli G displaystyle G ye d displaystyle d regulyarnim grafom ye spivvidnoshennya mizh h G displaystyle h G i spektralnim zazorom d l2 displaystyle d lambda 2 grafa G displaystyle G Nerivnist yaku otrimali Tanner Tanner i nezalezhno Alon Noga Alon ta Milman Vitali Milman stverdzhuye sho 12 d l2 h G 2d d l2 displaystyle tfrac 1 2 d lambda 2 leq h G leq sqrt 2d d lambda 2 Cya nerivnist tisno pov yazana z en dlya lancyugiv Markova i mozhe rozglyadatisya yak diskretna versiya nerivnosti Chigera v geometriyi Rimana Vivchayetsya takozh shozhij zv yazok mizh vershinnimi izoperimetrichnimi chislami ta spektralnim zazorom Zauvazhimo sho l2 displaystyle lambda 2 v statti vidpovidaye 2 d l2 displaystyle 2 d lambda 2 tut hout G 4 d l2 1 2 1 displaystyle h text out G leq left sqrt 4 d lambda 2 1 right 2 1 hin G 8 d l2 displaystyle h text in G leq sqrt 8 d lambda 2 Asimptotichno chisla h2d displaystyle frac h 2 d hout displaystyle h text out i hin2 displaystyle h text in 2 obmezheni zverhu spektralnim zazorom O d l2 displaystyle O d lambda 2 PobudoviIsnuyut tri osnovni strategiyi stvorennya simejstv grafiv zbilshuvachiv Persha strategiya algebrichna i teoretiko grupova druga analitichna z vikoristannyam aditivnoyi kombinatoriki i tretya kombinatorna sho vikoristovuye i pov yazani kombinatorni dobutki Margulis Gabber Galil Algebrichne konstruyuvannya zasnovane na grafah Keli vidome dlya riznih variantiv zbilshuvachiv Rozglyanemo konstruyuvannya yake zaproponuvav Margulis i proanalizuvali Gaberom Gabber ta Galilom Galil Dlya bud yakogo naturalnogo n displaystyle n buduyemo graf Gn displaystyle G n zi mnozhinoyu vershin Zn Zn displaystyle mathbb Z n times mathbb Z n de Zn Z nZ displaystyle mathbb Z n mathbb Z n mathbb Z Dlya bud yakoyi vershini x y Zn Zn displaystyle x y in mathbb Z n times mathbb Z n yiyi visim susidiv budut x 2y y x 2y 1 y x y 2x x y 2x 1 displaystyle x pm 2y y x pm 2y 1 y x y pm 2x x y pm 2x 1 Vikonuyetsya taka teorema Teorema Dlya vsih n displaystyle n druge za velichinoyu vlasne znachennya grafa Gn displaystyle G n zadovolnyaye nerivnosti l G 52 displaystyle lambda G leq 5 sqrt 2 Graf Ramanudzhana Dokladnishe Graf Ramanudzhana Za teoremoyu Alona i Boppana Boppana dlya vsih dosit velikih d displaystyle d regulyarnih grafiv vikonuyetsya nerivnist l 2d 1 o 1 displaystyle lambda geq 2 sqrt d 1 o 1 de l displaystyle lambda druge za absolyutnoyu velichinoyu vlasne chislo Dlya grafiv Ramanudzhana l 2d 1 displaystyle lambda leq 2 sqrt d 1 Takim chinom grafi Ramanudzhana mayut asimptotichno najmenshe mozhlive znachennya i ye chudovimi spektralnimi zbilshuvachami Oleksandr Lyubockij Filips ta Sarnak 1988 Margulis 1988 ta Morgenshtern 1994 pokazali yak mozhna yavno skonstruyuvati graf Ramanudzhana Za teoremoyu Fridmana Friedman 2003 en z n displaystyle n vershinami ye majzhe grafom Ramanudzhana oskilki vikonuyetsya l 2d 1 ϵ displaystyle lambda leq 2 sqrt d 1 epsilon z imovirnistyu 1 o 1 displaystyle 1 o 1 pri n displaystyle n rightarrow infty Zastosuvannya ta korisni vlastivostiSpochatku interes do zbilshuvachiv vinik z metoyu pobudovi stijkoyi merezhi telefoniv abo komp yuteriv chislo dug grafiv zbilshuvachiv z obmezhenim znachennyam regulyarnosti zrostaye linijno vidnosno chisla vershin Ekspanderi znajshli shiroke zastosuvannya v teoriyi obchislyuvalnih mashin i sistem dlya pobudovi algoritmiv v en en generatorah psevdovipadkovih chisel en ta komp yuternih merezhah Yih takozh vikoristovuyut dlya dovedennya bagatoh vazhlivih rezultativ teoriyi obchislyuvalnoyi skladnosti takih yak en L i teorema PCP U kriptografiyi zbilshuvachi vikoristovuyutsya dlya stvorennya hesh funkcij Nizhche navedeno deyaki vlastivosti ekspanderiv yaki vvazhayut korisnimi v bagatoh galuzyah Lemma pro peremishuvannya Lemma pro peremishuvannya stverdzhuye sho dlya bud yakih dvoh pidmnozhin vershin S T V displaystyle S T subseteq V chislo reber mizh S displaystyle S i T displaystyle T priblizno dorivnyuye chislu reber u vipadkovomu d displaystyle d regulyarnomu grafi Nablizhennya tim krashe chim menshe l max l2 ln displaystyle lambda max lambda 2 lambda n U vipadkovomu d displaystyle d regulyarnomu grafi yak i u vipadkovomu grafi Erdesha Renyi z imovirnistyu dn displaystyle tfrac d n viboru rebra ochikuyetsya dn S T displaystyle tfrac d n cdot S cdot T reber mizh S displaystyle S i T displaystyle T Formalnishe nehaj E S T displaystyle E S T poznachaye chislo reber mizh S displaystyle S i T displaystyle T Yaksho ci dvi mnozhini peretinayutsya dugi v peretini vrahovuyutsya dvichi tak sho E S T 2 E G S T E S T T E S T S displaystyle E S T 2 E G S cap T E S setminus T T E S T setminus S Lemma pro peremishuvannya stverdzhuye sho E S T d S T n dl S T displaystyle left E S T frac d cdot S cdot T n right leq d lambda sqrt S cdot T de l displaystyle lambda absolyutne znachennya normalizovanogo drugogo za velichinoyu vlasnogo znachennya Neshodavno Bilu Bilu i Linajl Linial pokazali sho obernene tezh istinne tobto za umovi vikonannya nerivnosti z lemi druge za velichinoyu vlasne znachennya dorivnyuye O dl 1 log 1 l displaystyle O d lambda cdot 1 log 1 lambda Blukannya zbilshuvachem Vidpovidno do mezhi Chernova yaksho vibirati bagato nezalezhnih vipadkovih znachen z intervalu 1 1 z velikim stupenem imovirnosti serednye vibranih znachen bude blizkim do matematichnogo spodivannya vipadkovoyi zminnoyi Lemma pro blukannya zbilshuvachem zgidno zi stattyami Adzhtari Komlosha i Semeredi i Gilmana stverdzhuye sho te same vikonuyetsya i dlya blukan zbilshuvachem Ce korisno v teoriyi derandomizaciyi oskilki blukannya zbilshuvachem vikoristovuye znachno menshe vipadkovih bitiv nizh vipadkova nezalezhna vibirka Div takozhAlgebrayichna zv yaznistPrimitkiAMS 2006 Gashkov 2009 AMS 2006 Viznachennya 2 1 Bobkov 2000 AlonCapalbo 2002 AMS 2006 rozdil 2 3 AMS 2006 Viznachennya spektralnogo zazoru vzyato z rozdilu 2 3 AlonSpencer 2011 AMS 2006 Teorema 2 4 Bobkov 2000 Teorema 1 na stor 156 Yehudayoff 2012 Goldreich 2011 div napriklad stor 9 AMS 2006 Teorema 2 7 AMS 2006 Viznachennya 5 11 AMS 2006 Teorema 5 12 AMS 2006 Teorema 7 10 ACM 1983 Reingold 2008 Dinur 2007 Poyasnennya lemi pro peremishuvannya Tverdzhennya obernene do lemi pro peremishuvannya ACM 1987 Gillman 1998 LiteraturaKnigiS B Gashkov Grafy rasshiriteli i ih primeneniya v teorii kodirovaniya M MCNMO 2009 S 70 122 Matematicheskoe prosveshenie tretya seriya Noga Alon Joel Spencer The Probabilistic Method 3rd John Wiley amp Sons 2011 Chung Fan R K Spectral Graph Theory American Mathematical Society 1997 T 92 CBMS Regional Conference Series in Mathematics ISBN 0 8218 0315 8 Guiliana Davidoff Peter Sarnak Alain Valette Elementary number theory group theory and Ramanujan graphs Cambridge University Press 2003 T 55 LMS student texts ISBN 0 521 53143 8 Mike Krebs Anthony Expander families and Cayley graphs A beginner s guide Oxford University Press 2011 ISBN 0 19 976711 4 StattiAlon N Capalbo M Explicit unique neighbor expanders The 43rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science 2002 Proceedings 2002 S 73 Shlomo Hoory Nathan Linial Avi Widgerson Expander graphs and their applications Bulletin New series of the American Mathematical Society 2006 T 43 vip 4 S 439 561 DOI 10 1090 S0273 0979 06 01126 8 Bobkov S Houdre C Tetali P l vertex isoperimetry and concentration Combinatorica 2000 T 20 vip 2 S 153 172 DOI 10 1007 s004930070018 Miklos Ajtai Janos Komlos Endre Szemeredi Proceedings of the 15th Annual ACM Symposium on Theory of Computing 1983 S 1 9 ISBN 0 89791 099 0 DOI 10 1145 800061 808726 M Ajtai J Komlos E Szemeredi Proceedings of the 19th Annual ACM Symposium on Theory of Computing ACM 1987 S 132 140 ISBN 0 89791 221 7 DOI 10 1145 28395 28410 Irit Dinur The PCP theorem by gap amplification Journal of the ACM T 54 vip 3 S 12 DOI 10 1145 1236457 1236459 D Gillman A Chernoff Bound for Random Walks on Expander Graphs SIAM Journal on Computing Society for Industrial and Applied Mathematics 1998 T 27 vip 4 S 1203 1220 DOI 10 1137 S0097539794268765 Oded Goldreich Basic Facts about Expander Graphs Studies in Complexity and Cryptography 2011 S 451 464 DOI 10 1007 978 3 642 22670 0 30 Omer Reingold Undirected connectivity in log space T 55 vip 4 DOI 10 1145 1391289 1391291 Yehudayoff Amir Proving expansion in three steps 2012 T 43 vip 3 S 67 84 DOI 10 1145 2421096 2421115 PosilannyaBrief introduction v Notices of the American Mathematical Society Introductory paper by Michael Nielsen Lecture notes from a course on expanders Dlya Prahladh Harsha