Information dynamics of cooperative stochastic networks - design and analysis  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
121107
Type PD
Principal investigator Gerencsér, Balázs
Title in Hungarian Információterjedés együttműködő sztochasztikus hálózatokon - tervezés és vizsgálat
Title in English Information dynamics of cooperative stochastic networks - design and analysis
Keywords in Hungarian sztochasztikus hálózatok, információgyűjtés, csatorna korlátozások
Keywords in English stochastic networks, information aggregation, channel constraints
Discipline
Mathematics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Probability theory
Panel Mathematics and Computing Science
Department or equivalent Alfréd Rényi Institute of Mathematics
Starting date 2016-10-01
Closing date 2019-09-30
Funding (in million HUF) 15.090
FTE (full time equivalent) 2.10
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A projekt fő témája információk összegyűjtési hatékonyságának javítása és mérése hálózatokon, melynek kiegészítő kérdése függetlenség kialakulásának megértése térben és időben. Az eredményeket potenciális alkalmazások tekintetében fogalmazzuk meg, ezek közt szerepel: - Szenzorhálózatok kommunikációjának optimalizálása a mért értékek elosztott átlagolására (konszenzus, push-sum algoritmus és változatai), hogy hatékonyan lefusson az algoritmus és megegyezésre jussanak a hálózat pontjai, minimalizálva az igazi átlagtól való eltérést is. - Mérési hibák kezelése követési távolságoknál jármű menetoszlop tartásához (robust konszenzus), belátva hogy a formáció stabilizálódik, meghatározva az idealizált, hiba nélküli helyzethez képest fellépő eltérést. - Nagy hálózatokon futó lokális algoritmusok kimenetének analízise a hálózat távoli pontjaiban (factor of iid folyamatok), leírva a szükségszerű aszimptotikus függetlenséget, amit a sok lokálisan jelentkező véletlenszerűség összekapcsolása hoz magával. - Pénzügyi idősorok memóriájának vizsgálata (Markov láncok véletlen környezetben), megmutatva az összefüggések lecsengését, melyet motivál a szükséges adathossz megállapítása, ami majd a pontos modell-illesztést lehetővé teszi.
Results in English
The central question of the project is quantifying and improving information aggregation on networks, the dual question being capturing the emergence of independence in time or space. Phrasing in terms of possible applications, results include: - Optimizing communication on a sensor network for distributed averaging of measurement values (consensus, push-sum algorithms and variants), to achieve agreement quickly and minimizing the error from the true average of the initial data. - Dealing with distance measurement errors for safe vehicle platoon formation (robust consensus), proving that a stable arrangement will be reached with bounds on suboptimality. - Analyzing the output of local algorithms on large networks at large distances (factor of iids), quantifying the asymptotic independence caused by the aggregation of small local noises. - Investigating the memory effects of financial time-series (Markov chains in random environments),showing their eventual decay, motivated by determining the necessary length in time for precise model fitting.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=121107
Decision
Yes





 

List of publications

 
Gerencsér B., Hendrickx J.M.: Improved Mixing Rates of Directed Cycles by Added Connection, JOURNAL OF THEORETICAL PROBABILITY 32: (2) pp. 684-701., 2019
Balázs Gerencsér: Analysis of a non-reversible Markov chain speedup by a single edge, arXiv:1905.03223, 2019
Balázs Gerencsér and László Gerencsér: Tight bounds on the convergence rate of generalized ratio consensus algorithms, arXiv:1901.11374, 2019
B Gerencsér, JM Hendrickx: Push sum with transmission failures, IEEE T AUTOMAT CONTR &: , 2018
Gerencser B., Hendrickx J.M.: Push-Sum with Transmission Failures, IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL 64: (3) pp. 1019-1033., 2019
Balázs Gerencsér: Mixing time of an unaligned Gibbs sampler on the square, Stochastic Processes and their Applications, 129, pp. 3570-3584, 2019
Algo Carè, Balázs C. Csáji, Balázs Gerencsér, László Gerencsér, and Miklós Rásonyi: On the Poisson equation of parameter-dependent Markov chains, arXiv:1906.09464, 2019
Ágnes Backhausz, Balázs Gerencsér, and Viktor Harangi: Entropy inequalities for factors of IID, Groups, Geometry, and Dynamics, 2018
Balázs Gerencsér, Julien M. Hendrickx: Improved Mixing Rates of Directed Cycles by Added Connection, Journal of Theoretical Probability, 2018
Julien M. Hendrickx, Balázs Gerencsér, and Baris Fidan: Trajectory convergence from coordinate-wise decrease of quadratic energy functions, and applications to platoons, IEEE Control Systems Letters, 4, pp. 151-156., 2019
Balázs Gerencsér, Viktor Harangi: Too Acute to Be True: the Story of Acute Sets, American Mathematical Monthly (accepted), 2018
Balázs Gerencsér, Miklós Rásonyi: On the ergodicity of certain Markov chains in random environments, arXiv, 2018
Ágnes Backhausz, Balázs Gerencsér, and Viktor Harangi: Entropy inequalities for factors of IID, Groups, Geometry, and Dynamics, 13, pp. 389-414., 2019
GERENCSÉR B, HARANGI V: Mutual information decay for factors of i.i.d., ERGODIC THEORY AND DYNAMICAL SYSTEMS Published online: 29 April 2018: p. Published online: 29 April 2018., 2019
François Gonze, Vladimir V Gusev, Balázs Gerencsér, Raphaël M Jungers, Mikhail V Volkov: On the interplay between Babai and Černý’s conjectures, Developments in Language Theory, pp. 185-197, 2017
Gerencsér B, Harangi V: Acute Sets of Exponentially Optimal Size, DISCRETE AND COMPUTATIONAL GEOMETRY First Online: 19 March 2018: in press, 2019
Ágnes Backhausz, Balázs Gerencsér, Viktor Harangi, Máté Vizer: Correlation bound for distant parts of factor of IID processes, COMB PROBAB COMPUT &: &, 2017
Balázs Gerencsér, Viktor Harangi: Mutual information decay for factors of iid, ERGOD THEOR DYN SYST &: &, 2017
François Gonze, Vladimir V Gusev, Balázs Gerencsér, Raphaël M Jungers, Mikhail V Volkov: On the interplay between Babai and Černý’s conjectures, , 2017
Balázs Gerencsér, Viktor Harangi: Mutual information decay for factors of iid, ERGOD THEOR DYN SYST &: &, 2018
Balázs Gerencsér: Mixing time of an unaligned Gibbs sampler on the square, STOCH PROC APPL, 2018
Balázs Gerencsér, Viktor Harangi: The optimal exponential rate for acute sets, Discrete & Computational Geometry, 2018
Ágnes Backhausz, Balázs Gerencsér, Viktor Harangi, Máté Vizer: Correlation bound for distant parts of factor of IID processes, COMB PROBAB COMPUT 27: (1) pp. 1-20., 2018
Balázs Gerencsér: Mixing time of an unaligned Metropolis algorithm on the square, arXiv preprint, 2017
Balázs Gerencsér, Viktor Harangi: The optimal exponential rate for acute sets, Discrete & Computational Geometry (accepted), 2017




Back »