Stucture, chaos and simplification  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
133921
Type KKP
Principal investigator Szegedy, Balázs
Title in Hungarian Struktúra, káosz és egyszerűsítés
Title in English Stucture, chaos and simplification
Keywords in Hungarian mélytanulás, nagy hálózatok, dinamikus rendszerek, Fourier analízis, dimenzió redukció, tenzorhálózatok
Keywords in English deeplearning, large networks, dynamical systems, Fourier analysis, dimension reduction, tensor networks
Discipline
Mathematics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Discrete mathematics
Panel 'Forefront' Research Excellence Program
Department or equivalent Alfréd Rényi Institute of Mathematics
Participants Backhausz, Ágnes Mariann
Bencs, Ferenc
Csiszárik, Adrián
Csóka, Endre
Czifra, Domonkos
Gonzalez Sanchez, Diego
Kunszenti-Kovács, Dávid
Lévai, Dániel
Podoski, Károly
Rozner, Bence
Terjék, Dávid
Varga, Dániel
Zombori, Zsolt
Starting date 2020-04-01
Closing date 2025-03-31
Funding (in million HUF) 212.258
FTE (full time equivalent) 34.65
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A projekt egyik fő célkitűzése a magasabbrendű Fourier-analízis és a dinamikus rendszerek elmélete közötti kapcsolat mélyebb feltárása volt, különös tekintettel a gyakorlatban alkalmazható algoritmusok fejlesztésére. A kutatás során sikerült kidolgozni olyan hatékony és jól párhuzamosítható algoritmusokat, amelyek spektrális módszerekkel képesek idősorokon magasabbrendű Fourier-transzformációt végrehajtani. Ezek az eredmények szorosan kapcsolódnak a projektben elért, más területeket érintő áttörésekhez. Ilyen eredmény például a nilterek kettős mellékosztály-terek általi karakterizációja, amely a magasabbrendű Fourier-analízis struktúráinak megértésében kulcsfontosságúnak bizonyult. Emellett sikerült új leírást adni a k-ad rendű dinamikus rendszerekhez, valamint jelentős előrelépést tenni az aritmetikus regularizáció és az aritmetikus exchangeability területein. A gráflimeszek kutatásában is fontos eredmények születtek: sikerült a Feynman-típusú, részgráf-sűrűségeket leíró integrálokat általánosítani Markov-terekre, amivel közelebb került egymáshoz a ritka és a sűrű gráfok elmélete. Végül, a mélytanulás területén is előrehaladást sikerült elérni, különösen a tanítási folyamatok jobb megértése és optimalizálása terén.
Results in English
One of the main objectives of the project was to deepen the understanding of the relationship between higher-order Fourier analysis and dynamical systems theory, with a particular focus on developing practically applicable algorithms. During the research, effective and highly parallelizable algorithms were developed, capable of performing higher-order Fourier transformations on time series data using spectral methods. These results closely relate to other significant breakthroughs achieved earlier within the project. Such achievements include the characterization of nilspaces through double coset spaces, which proved crucial for understanding structures in higher-order Fourier analysis. Additionally, a novel description of k-th order dynamical systems was established, and considerable advancements were made in the areas of arithmetic regularization and arithmetic exchangeability. Important results were also obtained in graph limit theory: Feynman-type integrals, which describe subgraph densities, were successfully generalized to Markov spaces, bringing the theories of sparse and dense graphs closer together. Lastly, significant progress was made in the field of deep learning, especially regarding the better understanding and optimization of training processes.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=133921
Decision
Yes





 

List of publications

 
Kunszenti-Kovács D., Lovász L., Szegedy B.: Subgraph densities in Markov spaces, ADVANCES IN MATHEMATICS 437: 109414, 2024
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: On higher-order Fourier analysis in characteristic p, ERGODIC THEORY AND DYNAMICAL SYSTEMS 43: (12) pp. 3971-4040., 2023
Candela P., Szegedy B.: Regularity and inverse theorems for uniformity norms on compact abelian groups and nilmanifolds, JOURNAL FUR DIE REINE UND ANGEWANDTE MATHEMATIK 2022: (789) pp. 1-42., 2022
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: A refinement of Cauchy-Schwarz complexity, European Journal of Combinatorics, Volume 106, 2022
David Terjek, Diego Gonzalez-Sanchez: Optimal transport with f-divergence regularization and generalized Sinkhorn algorithm, 25th International Conference on Artificial Intelligence and Statistics, 2022
Agnes Backhausz, Charles Bordenave, Balazs Szegedy: Typicality and entropy of processes on infinite trees, Ann. Inst. H. Poincaré Probab. Statist. 58(4), 2022
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: On Fω2-affine-exchangeable probability measures, STUDIA MATHEMATICA 279 : 1 pp. 1-69, 2024
Pablo Candela, Diego Gonzalez-Sanchez, Balazs Szegedy: On higher-order Fourier analysis in characteristic p, Ergodic theory and dynamical system, 2023
Agnes Backhausz, Charles Bordenave, Balazs Szegedy: Typicality and entropy of processes on infinite trees, elfogadva: Annales de L'Institut Henri Poincare, 2021
David Kunszenti Kovacs, Laszlo Lovasz, Balazs Szegedy: Random homomorphisms into the orthogonality graph, arxiv, 2021
Agnes Backhausz, Istvan Z. Kiss, Peter L. Simon: The impact of spatial and social structure on an SIR epidemic on a weighted multilayer network, elfogadva: Period. Math. Hungar., 2021
David Terjek, Diego Gonzalez-Sanchez: Optimal transport with f-divergence regularization and generalized Sinkhorn algorithm, arxiv, 2021
Rozner Bence: Stochastic processes on random graphs with multiple type edges, Ann. Univ. Sci. Budapest., Sect. Comp. 52 (2021) 293-312, 2021
Pablo Candela, Balázs Szegedy: Regularity and inverse theorems for uniformity norms on compact abelian groups and nilmanifolds, Journal für die reine und angewandte Mathematik (accepted), 2022
Dávid Terjék: Moreau-Yosida f-divergences, ICML 2021, 2021
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: On higher-order Fourier analysis in characteristic p, https://arxiv.org/abs/2109.15281, 2021
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: On Fω2-affine-exchangeable probability measures, https://arxiv.org/pdf/2203.08915.pdf, 2022
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: A refinement of Cauchy-Schwarz complexity, https://arxiv.org/abs/2109.05965, 2021
Dávid Kunszenti-Kovács, László Lovász, Balázs Szegedy: Random homomorphisms into the orthogonality graph, https://arxiv.org/abs/2105.03657, 2021
Dávid Kunszenti-Kovács, László Lovász, Balázs Szegedy: Subgraph densities in Markov spaces, Elfogadva: Advances in Mathematics, 2023
David Kunszenti Kovacs, Laszlo Lovasz, Balazs Szegedy: Random homomorphisms into the orthogonality graph, JCT-B, 2021
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: On measure-preserving Fp-omega-systems of order k, Journal d Analyse Mathématique, 2024
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: Free nilspaces, double-coset nilspaces, and Gowers norms, arxiv, 2023
Balázs Szegedy, Domonkos Czifra, Péter Kőrösi-Szabó: Dynamic Memory Based Adaptive Optimization, arxiv, 2024
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: On the inverse theorem for Gowers norms in abelian groups of bounded torsion, arxiv, 2023
Pablo Candela, Diego González-Sánchez, Balázs Szegedy: Spectral algorithms in higher-order Fourier analysis, https://arxiv.org/abs/2501.12287, 2025
Balazs Szegedy: A higher-order generalization of group theory, https://arxiv.org/abs/2407.07815, 2024





 

Events of the project

 
2023-07-14 15:41:22
Résztvevők változása
2023-04-05 15:53:19
Résztvevők változása
2022-02-22 12:39:22
Résztvevők változása
2022-02-10 16:26:38
Résztvevők változása
2020-10-02 16:29:03
Résztvevők változása




Back »