Numerical Analysis
Extrapolation methods for PageRank computations
[Méthodes d'extrapolation pour les calculs de PageRank]
Comptes Rendus. Mathématique, Tome 340 (2005) no. 5, pp. 393-397.

Le problème mathématique qui est sous-jacent à la recherche sur le Web est le calcul du vecteur propre gauche non négatif d'une matrice stochastique P correspondant à la valeur propre dominante 1. Ce vecteur s'appelle PageRank. Puisque la matrice P est mal conditionnée, le calcul de PageRank est difficile et la matrice P est remplacée par P(c)=cP+(1c)E, où E est une matrice de rang 1 et c un paramètre. Le vecteur propre gauche dominant de P(c) est dénoté PageRank(c). On le calcule pour plusieurs valeurs de c et ensuite on l'extrapole en c=1. Dans cette Note, on construit des méthodes spéciales d'extrapolation pour ce problème. Elles sont basées sur l'analyse mathématique du vecteur PageRank(c).

The mathematical problem behind Web search is the computation of the nonnegative left eigenvector of a stochastic matrix P corresponding to the dominant eigenvalue 1. This vector is called the PageRank vector. Since the matrix P is ill-conditioned, the computation of PageRank is difficult and the matrix P is replaced by P(c)=cP+(1c)E, where E is a rank one matrix and c a parameter. The dominant left eigenvector of P(c) is denoted by PageRank(c). This vector can be computed for several values of c and then extrapolated at the point c=1. In this Note, we construct special extrapolation methods for this problem. They are based on the mathematical analysis of the vector PageRank(c).

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.1016/j.crma.2005.01.015
Brezinski, Claude 1 ; Redivo-Zaglia, Michela 2 ; Serra-Capizzano, Stefano 3

1 Laboratoire Paul Painlevé, UMR CNRS 8524, UFR de mathématiques pures et appliquées, université des sciences et technologies de Lille, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
2 Università degli Studi di Padova, Dipartimento di Matematica Pura ed Applicata, Via G.B. Belzoni 7, 35131 Padova, Italy
3 Dipartimento di Fisica e Matematica, Università dell'Insubria – Sede di Como, Via Vallegio 11, 22100 Como, Italy
@article{CRMATH_2005__340_5_393_0,
     author = {Brezinski, Claude and Redivo-Zaglia, Michela and Serra-Capizzano, Stefano},
     title = {Extrapolation methods for {PageRank} computations},
     journal = {Comptes Rendus. Math\'ematique},
     pages = {393--397},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {340},
     number = {5},
     year = {2005},
     doi = {10.1016/j.crma.2005.01.015},
     language = {en},
     url = {http://www.numdam.org/articles/10.1016/j.crma.2005.01.015/}
}
TY  - JOUR
AU  - Brezinski, Claude
AU  - Redivo-Zaglia, Michela
AU  - Serra-Capizzano, Stefano
TI  - Extrapolation methods for PageRank computations
JO  - Comptes Rendus. Mathématique
PY  - 2005
SP  - 393
EP  - 397
VL  - 340
IS  - 5
PB  - Elsevier
UR  - http://www.numdam.org/articles/10.1016/j.crma.2005.01.015/
DO  - 10.1016/j.crma.2005.01.015
LA  - en
ID  - CRMATH_2005__340_5_393_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Brezinski, Claude
%A Redivo-Zaglia, Michela
%A Serra-Capizzano, Stefano
%T Extrapolation methods for PageRank computations
%J Comptes Rendus. Mathématique
%D 2005
%P 393-397
%V 340
%N 5
%I Elsevier
%U http://www.numdam.org/articles/10.1016/j.crma.2005.01.015/
%R 10.1016/j.crma.2005.01.015
%G en
%F CRMATH_2005__340_5_393_0
Brezinski, Claude; Redivo-Zaglia, Michela; Serra-Capizzano, Stefano. Extrapolation methods for PageRank computations. Comptes Rendus. Mathématique, Tome 340 (2005) no. 5, pp. 393-397. doi : 10.1016/j.crma.2005.01.015. http://www.numdam.org/articles/10.1016/j.crma.2005.01.015/

[1] Brezinski, C.; Redivo Zaglia, M. Extrapolation Methods. Theory and Practice, North-Holland, Amsterdam, 1991

[2] C. Brezinski, M. Redivo Zaglia, On the acceleration of PageRank computations, submitted for publication

[3] Brezinski, C.; Redivo Zaglia, M.; Rodriguez, G.; Seatzu, S. Extrapolation techniques for ill-conditioned linear systems, Numer. Math., Volume 81 (1998), pp. 1-29

[4] Golub, G.H.; Van Loan, C.F. Matrix Computations, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1983

[5] S.D. Kamvar, T.H. Haveliwala, C.D. Manning, G.H. Golub, Extrapolations methods for accelerating PageRank computations, WWW2003, May 20–24, 2003, Budapest, Hungary

[6] S. Serra-Capizzano, Jordan canonical form of the Google matrix: a potential contribution to the PageRank computation, SIAM J. Matrix Anal., in press. See a preliminary version as Technical Report SCCM-4-3, Stanford University, Stanford, 2004

Cité par Sources :