मुझे लगता है कि ज्यादातर चीजें ग्राफ के लाप्लासियन को देखने के लिए अधिक उत्पादक हैं जी, जो निकटवर्ती मैट्रिक्स से निकटता से संबंधित है। यहां आप इसका उपयोग ग्राफ के एक "स्थानीय बनाम वैश्विक" संपत्ति के दूसरे आइगेनवेल्यू से संबंधित करने के लिए कर सकते हैं।
सादगी के लिए, मान लीजिए कि जी है घनियमित। फिर सामान्यीकृत लाप्लासियनजी है ल = म-1घए, कहाँ पे मैं है n × n पहचान, और एआसन्न मैट्रिक्स है। लाप्लासियन के बारे में अच्छी बात यह है कि, वैक्टर को कार्यों के रूप में लिखनाच: वी→ आर @dkaeae की तरह, और उपयोग करना ⟨ ⋅ , ⋅ ⟩ सामान्य आंतरिक उत्पाद के लिए, हमारे पास दिए गए द्विघात रूप के लिए यह बहुत अच्छी अभिव्यक्ति है एल:
⟨ च, ल च⟩ =1घΣ( यू , वी ) ∈ ई( च( यू ) - एफ( v ))2।
का सबसे बड़ा स्वदेशी ए है घ, और सबसे छोटे eigenvalue से मेल खाती है एल, जो है 0; दूसरा सबसे बड़ा eigenvalueλ2 का ए के दूसरे सबसे छोटे eigenvalue से मेल खाती है एल, जो है 1 -λ2घ। द्वारा न्यूनतम-अधिकतम सिद्धांत , हमारे पास है
1 -λ2घ= मिनट {⟨ च, ल च⟩⟨ च, च⟩:Σv ∈ वीच( v ) =0,एफ≠ 0 } ।
नोटिस जो ⟨ च, ल च⟩ जब हम शिफ्ट होते हैं तो नहीं बदलता है चप्रत्येक शीर्ष के लिए समान स्थिरांक द्वारा। तो, समकक्ष, आप किसी भी के लिए परिभाषित कर सकते हैंच: वी→ आर, "केंद्रित" फ़ंक्शन च0 द्वारा च0( यू ) = च( यू ) -1nΣv ∈ वीच( v ), और लिखा
1 -λ2घ= मिनट {⟨ च, ल च⟩⟨च0,च0⟩: च स्थिर नहीं } ।
अब गणना का एक सा पता चलता है कि , और उपर्युक्त को प्रतिस्थापित करना और अंश और भाजक को विभाजित करना , हमारे पास है⟨च0,च0⟩ =1nΣ{ यू , वी } ∈ (वी2)( च( यू ) - एफ( v ))2n2
1 -λ2घ= मिनट⎧⎩⎨⎪⎪2एन डीΣ( यू , वी ) ∈ ई( च( यू ) - एफ( v ))22n2Σ{ यू , वी } ∈ (वी2)( च( यू ) - एफ( v ))2: च स्थिर नहीं है⎫⎭⎬⎪⎪।
इसका मतलब यह है कि, अगर हम बिंदु पर वास्तविक रेखा पर प्रत्येक शीर्ष को जगह देते हैं , तो ग्राफ़ में दो स्वतंत्र यादृच्छिक कोने (भाजक) के बीच की औसत दूरी अधिकांश ग्राफ (अंश) में एक यादृच्छिक किनारे के समापन बिंदु के बीच की औसत दूरी। तो इस अर्थ में, एक बड़े वर्णक्रमीय अंतराल का अर्थ है कि (स्थानीय व्यवहार) के एक यादृच्छिक किनारे पर जो होता है, वह एक अच्छा पूर्वसूचक होता है जो यादृच्छिक यादृच्छिक असंबद्ध जोड़े (वैश्विक व्यवहार) में होता है।यूजीच( यू )घघ-λ2जी