Düşük dereceli rastgele fonksiyonlar gerçek bir polinom olarak


21

Düzgün rastgele bir boolean işlevini örneklemenin (makul) bir yolu var , gerçek bir polinom derecesi en fazla ?df:{0,1}n{0,1}d

EDIT: Nisan ve Szegedy , dereceli bir fonksiyonun en fazla koordinatlarına bağlı olduğunu göstermiştir, bu nedenle . Gördüğüm gibi sorunlar şunlardır: 1) Bir yandan, koordinatlarında rastgele bir boolean işlevi , derecesi , den çok daha yüksek olacaktır . 2) Öte yandan, her derece katsayısını en fazla rasgele seçersek, işlev boolean olmaz.d 2 d , n d 2 d d 2 d d 2 d d ddd2dnd2dd2dd2ddd

Yani soru şudur: Bu iki sorunu önleyen düşük dereceli bir boolean fonksiyonunu örneklemenin bir yolu var mı?


3
Eğer gerçek işlevi derece gerçek bir polinomun kısıtlama olmak ister misiniz 0-1 girişlerine, ya da bunu böyle olmak istiyorsun ancak ve ancak bazı gerçek polinom için ait en fazla ? Veya başka bir şey? f ( x ) = 1 p ( x ) > 0 p ddf(x)=1p(x)>0pd
Joshua Grochow

3
@JoshuaGrochow Fourier genişlemesinin derecesi olan bir işlev istiyorum . Bu senin ilk seçeneğin. d
Igor Shinkar

1
Modelin nedir? Örneklenen fonksiyonun yazılması 2n zaman alır veya Fourier genişlemesini çıkarmak istiyorsanız nO(d) olur. Is d sabit bir sabit?
MCH

3
Bu soruya biraz daha detay ekledim.
Igor Shinkar

1
@MCH Eğer derecesi ise bir fonksiyonu d (seviye üzerinde sıfır ağırlığı d ), daha sonra daha fazla bağlı olamaz d2d koordinatları. Bu Nisan ve Szegedy'den kaynaklanıyor. özel durumunu düşünün d=1. Bu durumda, işlevin (en fazla) 1 koordinatına bağlı olduğunu biliyoruz.
Igor Shinkar

Yanıtlar:


11

İşte önemsiz girişimleri yenen bir algoritma.

Aşağıdaki (O'Donnell kitabında Egzersiz 1.12) bilinen bir gerçeği var: Eğer f:{1,1}n{1,1} derecesi olan bir Boole fonksiyonudur d bir polinom sonra her Fourier katsayısı olarak ve f , f ( S ) arasında bir tamsayı katı olan 2 - d . Cauchy-Schwarz ve Parseval'i kullanmak en fazla 4 gün sıfır Fourier katsayısı ve S | f^(S)2d4dS|f^(S)|2d.

Bu bir örnekleme yöntemi önerir -

  1. Rasgele olmayan negatif tamsayıyı seçin aS bütün serileri için S[n] en boyutunun d , toplam kadar 4d .
  2. Let f(x)=SaS2dχS(x).
  3. Doğrulayın f Boole olduğunu. Eğer öyleyse, f . Başka, 1 geri dön .

Her derece için geldiğini hatırlatırız d polinom f tam Adım 1'deki rasgele tamsayılar biri tercihi polinom üretecektir f . Belirli bir derecede yakalanma ihtimali d polinom Bu nedenle, durmadan önce bu işlemi en çok kez tekrarlamalıyız.

1/((nd)+4d4d)=1/O(n/d)d4d.
O(n/d)d4d

Adım 3'ün nasıl gerçekleştirileceğini göstermek için kalır. Kişi tanımlayabilir . Kontrol et (her Boolean işlevi için Nisan-Szegedy tarafından tutulması gerekir) ve ardından değişkenindeki tüm olası atamaları olarak değerlendirin . Bu, zamanında yapılabilir . Gur ve Tamuz bu görev için çok daha hızlı bir randomize algoritma sunuyor, ancak bu kısım zaman karmaşıklığına hakim olmadığından, bu yeterli.A={S:aS0}|A|d2dfA2d2d

Genel algoritma, bir derece rasgele örnek üretir polinom zamanda . nin zaman karmaşıklığının olduğu varsayımı altında .dO(nd)d4dnd2d2O(d24d)

Bu çok daha hızlı bir tamamen rastgele işlev örnekleme rağmen, bu algoritma örnekleme bir polinom zaman değil (bu durumda, belirli bir derecede yakalanma ihtimali polinom ).d1/22n


dn=10d2d
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.