مستخرج (رياضيات)

بالنسبة لهذه المجموعة الفرعية من الرؤوس اليسرى (المظللة باللون البرتقالي)، يتم اختيار حافة واحدة متصلة بكل رأس عشوائيًا (مظللة باللون الأحمر)، بحيث تتوافق كل حافة مع رأس على اليمين. هذا مجرد اختيار عشوائي واحد لمجموعة فرعية واحدة فقط؛ ويمكن تقريب العشوائية الفعلية (القرب من التوزيع المنتظم ) لاختيارات حواف مجموعة فرعية معينة عن طريق تشغيل العملية عدة مرات، والمجموعة الفرعية من بين جميع المجموعات الفرعية الممكنة التي تُنتج أقل اختيار عشوائي (أبعد عن التوزيع المنتظم) للرؤوس اليمنى هيϵ{\displaystyle \epsilon }- قريب من التوزيع المنتظم.

أن(شمال،م،د،ك،ϵ){\displaystyle (N,M,D,K,\epsilon )}- المستخرج عبارة عن رسم بياني ثنائي الأجزاء معشمال{\displaystyle N}العقد على اليسار وم{\displaystyle M}العقد على اليمين بحيث يكون لكل عقدة على اليسارد{\displaystyle D}الجيران (على اليمين)، والتي تتميز بخاصية إضافية وهي أنه لأي مجموعة جزئيةأ{\displaystyle A}من الرؤوس اليسرى بحجم لا يقل عنك{\displaystyle K}، التوزيع على الرؤوس اليمنى الذي تم الحصول عليه عن طريق اختيار عقدة عشوائية فيأ{\displaystyle A}ثم اتباع حافة عشوائية للحصول على عقدة x على الجانب الأيمن هوϵ{\displaystyle \epsilon }- قريب من التوزيع المنتظم من حيث مسافة التباين الكلي .

المُشتِّت هو رسم بياني ذو صلة .

يمكن النظر إلى المستخرج بطريقة مكافئة باعتباره دالة ثنائية المتغيرات

هـ:[شمال]×[د][م]{\displaystyle E:[N]\times [D]\rightarrow [M]}

بالطريقة الطبيعية. ومن هذا المنظور، يتضح أن خاصية المستخرج تعادل: لأي مصدر للعشوائيةX{\displaystyle X}وهذا يعطين{\displaystyle n}بتات ذات إنتروبيا دنياسجلك{\displaystyle \log K}، التوزيعهـ(X،يود){\displaystyle E(X,U_{D})}يكونϵ{\displaystyle \epsilon }-قريب منيوم{\displaystyle U_{M}}، أينيوتي{\displaystyle U_{T}}يشير إلى التوزيع المنتظم على[تي]{\displaystyle [T]}.

تُعدّ المستخلصات مثيرة للاهتمام عندما يمكن بناؤها باستخدام مكونات صغيرة.ك،د،ϵ{\displaystyle K,D,\epsilon }بالنسبة إلىشمال{\displaystyle N}وم{\displaystyle M}أقرب ما يكون إلىكد{\displaystyle KD}(العشوائية الكلية في مصادر الإدخال) قدر الإمكان.

تم البحث في دوال الاستخراج في الأصل كوسيلة لاستخراج العشوائية من مصادر عشوائية ضعيفة. انظر مستخرج العشوائية .

باستخدام الطريقة الاحتمالية، يسهل إثبات وجود رسوم بيانية للاستخراج ذات معايير جيدة للغاية. ويكمن التحدي في إيجاد أمثلة صريحة أو قابلة للحساب في زمن متعدد الحدود لمثل هذه الرسوم البيانية ذات المعايير الجيدة. وقد وجدت الخوارزميات التي تحسب رسوم الاستخراج (والتشتيت) تطبيقات عديدة في علوم الحاسوب .

مراجع