Algorytmiczny problem wektorowy

13

Mam problem algebraiczny związany z wektorami w dziedzinie GF (2). Niech będą wektorami wymiaru , a . Znaleźć wielomianowej algorytm czasową znajdzie (0,1)-wektor tego samego wymiaru tak, że nie jest sumą każdy wektory między . Dodawanie wektorów odbywa się ponad polem GF (2), które ma dwa elementy 0 i 1 ( i ). n m = n O ( 1 ) uv1,v2,,vmnm=nO(1)u( log n ) O ( 1 ) v 1 , v 2 , , v m 0 + 1 = 0 + 1 = 1 0 + 0 = 1 + 1 = 0u(logn)O(1)v1,v2,,vm0+1=0+1=10+0=1+1=0

Łatwo jest dostrzec istnienie takiego wektora za pomocą prostego argumentu liczącego. Czy możemy znaleźć w czasie wielomianowym? Znalezienie w czasie wykładniczym jest banalne . Wyślę nagrodę czekową w wysokości 200 USD za pierwsze prawidłowe rozwiązanie.ciebieuu

Bin Fu
źródło
wydaje się to niejasno związane z problemem sumy podzbiorów, który jest NP całkowity. używa to jednak pełnej liczby całkowitej zamiast XOR.
vzn
1
co dziwne, ostatnio próbowałem sformułować i spojrzeć na podobny problem. spróbuj sek13.5 książki Stasys Jukna na temat złożoności funkcji boolowskiej. wygląda na to, że q można sformułować w odniesieniu do obwodów liniowych w tym rozdziale.
vzn
1
co powiesz na algorytmy super-poli, tj. m ^ log (n)?
Dimitris
1
@Niel de Beaudrap: ale liczba XORs, które musisz sprawdzić, jest super-poli (tj. Z grubsza ), a nie poli. Czy to nie problem? (mlog(n))
Dimitris
1
Aby rozszerzyć uwagę vzn: wydaje się, że prawie każdy wektor spełnia twoje wymagania, na podstawie tego samego argumentu liczenia. Wyobrażam sobie, że chciałbyś również dowodu, że (prawdopodobnie generowany losowo) wektor nie jest zawarty w żadnej podprzestrzeni rozpiętej przez polylog ( n ) wektorów: więc twoje pytanie jest równoznaczne z wykazaniem, że problem z określeniem, czy kandydat jest kandydatem, czy nie wektor u nie należy do podprzestrzeni generowanej przez jakiś wymiar f ( n ) ∈ polilog ( n ) wektorów jest w NP . vj
Niel de Beaudrap

Odpowiedzi:

8

Wydaje się, że istnieje literówka; Zakładam, że masz zamiar znaleźć który nie jest sumą wektorów wśród (nie ). ( log n ) O ( 1 ) v 1 , , v m nu{0,1}n(logn)O(1)v1,,vmn

Nie jest dla mnie jasne, czy jakaś stała w działa dla Ciebie. Jeśli możesz zadowolić się sumami mniejszymi niż wektorów, być może jest coś do zrobienia. Ale jeśli chcesz, aby ta ilość była , to myślę, że jest to dość trudne (pracowałem nad tym problemem od dłuższego czasu). log m ( log m ) 1 + δ(logn)O(1)logm(logm)1+δ

Nadal możesz zainteresować się tym, że jest to przykład problemu zdalnego punktu Alona, ​​Panigrahy i Yekhanina („Deterministyczne algorytmy aproksymacyjne dla problemu najbliższego słowa kodowego”) dla niektórych parametrów. Niech i będą kolumnami macierzy kontroli parzystości kodu liniowego w wymiaru (jeśli ta macierz nie miała pełnej rangi problem byłby trywialny). Wtedy twój problem jest równoznaczny ze znalezieniem , czyli daleko od kodu. To ustawienie parametrów, w których wymiar jest bardzo zbliżony do m, nie zostało zbadane w pracy. Mogą jednak tylko osiągnąć oddaleniev 1 , , v m { 0 , 1 } m d = m - n u { 0 , 1 } n ( log n ) O ( 1 ) log m d = c mm>nv1,,vm{0,1}md=mnu{0,1}n(logn)O(1)logmdo wymiaru dla pewnej stałej . W rzeczywistości nie sądzę, abyśmy znali jakiś certyfikat wielomianowy, który pozwala nam udowodnić, że jakiś wektor jest większy niż daleko od przestrzeni wymiaru , nie mówiąc już o znalezieniu to.d=cmω ( log m ) Ω ( m )cω(logm)Ω(m)

Innym połączeniem jest uczenie się parzystości w modelu błędnym. Jeśli można skutecznie nauczyć się -parities (zdefiniowanych na ) z błędem związanym ściśle mniej niż , wówczas można ustawić dowolne wartości na pierwsze bity i `` wymuszają błąd '' na ostatnim bicie, ustawiając wartość przeciwną do przewidywanej przez ucznia. Wydaje się to jednak znacznie silniejsze.0 , 1 m n n - 1 u(logn)O(1)0,1mnn1u

Problem związany jest również z oddzieleniem EXP od niektórych redukcji do rzadkich zestawów.

David
źródło
1
Dzięki za wskazanie literówki. Ostatnim „v_n” powinno być „v_m”. Mam nadzieję, że ktoś to naprawi. Twoja odpowiedź zawiera przydatne informacje. +1
Bin Fu