Razborov의 근사 방법에 대한 고급 개요


답변:


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하자 에 부울 함수 될 -bits. 이라고하자 . 하자 N 비트와 사이즈의 회로 일 수 및 게이트는 . 는 또한 를 마지막 게이트로 사용하여 서브 회로에 의해 계산 된 비트 의 함수를 나타냅니다 . 첫 번째 게이트는 입력 입니다. 목표는 크기의 가 계산할 수 없음 을 보여주는 것입니다 . 입력에 대한 모든 계산을 고려하십시오.fnZ=f1(0)2nCmg1,,gmginginx1,,xnCmfCZ. 계산은 게이트의 출력에 값을 할당합니다. 를 의 부울 대수로 하자 .BP(Z)

비트의 모든 함수 에 대해 와 얼마나 잘 어울리는지를 고려해야합니다 . 하자 .gnfZ||g||={wZg(w)0}

한외 여과 우리는 의 새로운 계산을 정의 할 수 있습니다 : iff . 울트라 필터는 기본적으로 0 값에 대한 일관된 계산 세트이므로 결과 는 유효한 계산입니다. 그것은이 따를 것입니다FBc(gi)=0||gi||Fcf(c1,,cn)=0 . 기존 계산에서 새로운 계산을 만들었습니다. 유한 세트의 모든 울트라 필터는 기본이므로c1,,cnZ. 이것은 모든 회로에서 작동하며 회로 크기가 크다는 사실을 이용하지 않았습니다.m.

다음 아이디어는 회로의 유한성을 활용하여 외부에 새로운 입력을 구성하는 것입니다. Zf(w)0 그러나 회로는 제한된 크기로 인해 인식하지 못하므로 여전히 0을 출력합니다. f.

외부에서 입력을 얻을 수 있도록 울트라 필터의 정의를 완화해야합니다. Z. 울트라 필터 대신에 우리는B (aFab 암시 bF)를 충족시키는 만남 (a,bF 암시 abF).

허락하다 WF={w2nwi=0||¬xi||F,wi0||xi||F}. WF 다음과 일치하는 입력 세트입니다. F. 만약F 프라임 (abF 암시 aF 또는 bF) 및 전체가 아님 (F) 그런 다음 각 i, F 포함하거나 ||xi|| 또는 ||¬xi||WF 단일 입력 만 포함합니다.

우리는 만남의 보존을 편하게 할 것입니다. 부울 대수에서 모든 모임 대신 작은 숫자를 유지합니다. 허락하다|f| 가장 작은 숫자이다 k 만남의 M=(a1b1,,akbk) 위쪽으로 닫히고 전체가 아닌 경우 M보존 F, WFZ.

허락하다 m 회로 복잡성 f. 라즈 보 로프는12|f|mO(|f|3+n3).

이 불평등은 모든 기능 에 적용 됩니다. 회로 크기 하한을 증명하려면m 모두에게 보여줘 m-만남 M, 이있다 F 조건을 만족하지만 WF 에 포함되어 있지 않습니다 Z. 또한 두 번째 불평등 때문에이 방법으로 강한 회로 하한을 증명할 수 있습니다.

회로 하한 증명의 실제 부분은 m, 어떠한 것도 m-이 같은 것을 충족 F. 모노톤 회로의 경우WF 단순화하다 wi0||xi||F 그래서 와서 F 더 쉽습니다.

Alexander Razborov, 1989 년 근사법에 관한 연구. pdf

Mauricio Karchmer, 회로 크기에 대한 낮은 경계 증명, 1995.

2009 년 Razborov의 근사 방법 인 Tim Gowers. pdf


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뭐가 |f|? 그렇습니까k?
Emil Jeřábek

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면책 조항 : 이것은 Blum의 최근 논문에 사용 된 방법에 대한 직관을 제공하기위한 고급 개요 일뿐입니다.

앞에서 언급 한 논문에 사용 된 것과 더 가까운 표기법을 사용하려고합니다.

허락하다 f 부울 함수이다 n 변수 x1,,xn. 불리언 네트워크 컴퓨팅을 증명하고자한다고 가정하자f 큰 크기입니다.

부울 네트워크가 주어짐 β 컴퓨팅 f 출력 노드에서 다음 프로세스를 고려하십시오.

  1. 게이트를 주문 β 일부 토폴로지 순서에 따라 g1,g2,,gm 여기서 마지막 노드는 출력 노드입니다.
  2. 각 시간 단계마다 t=1,,m게이트에서 계산 된 함수 를 근사 합니다gt "간단한"기능으로 fgt. 이 근사값은 노드의 다운 스트림 노드에서 계산 된 기능을 변경할 수 있습니다gt (특히 출력 노드에서의 기능 gm 변경되었을 수 있습니다).

이 프로세스가 끝나면 다음에서 계산 된 함수를 근사화합니다. gm 간단한 기능으로 fgm.

다음으로 테스트 입력 그룹을 구성하십시오. T{0,1}n.

다음 진술을 증명할 수 있다고 가정하십시오.

  • 각 개별 노드의 근사값은 양호합니다 (즉, 최대 e입력에서 많은 실수가 발생합니다. T 각 근사 단계에서).
  • 간단한 함수는 근사하지 않습니다 f 잘 (즉, 간단한 기능을 위해 fgm우리는 fgmf 이상 d-분획 T).

그런 다음 단순히 오류 수를 세면 β 최소한 있어야합니다 d|T|e-많은 문.

이 근사 체계가 모든 네트워크에서 작동하는 것으로 표시 될 수있는 경우 β 함수 계산 f그러면 회로 복잡도에 대한 하한에 도달합니다. f.


나는 이것이 질문에 대한 대답이라고 생각하지 않으며, 질문은 그 초안에 대해 아무 것도 묻지 않습니다.
Kaveh

@Kaveh는 공정하다. 나는 질문의 타이밍으로 인해 종이와 관련 하여이 기술에 대해 묻는 것이라고 잘못 추측했을 수 있습니다.
alw
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