Anulowanie i wyznacznik

9

Algorytm Berkowitza zapewnia obwód wielomianowy o głębokości logarytmicznej do wyznaczania macierzy kwadratowej z wykorzystaniem mocy macierzy. Algorytm domyślnie wykorzystuje anulowanie. Czy anulowanie jest niezbędne do uzyskania obwodu wielomianowego o głębokości logarytmicznej lub liniowej w celu obliczenia wyznacznika (i każdego możliwego najlepszego obwodu na stałe)? Czy istnieją dolne granice w pełni wykładnicze (nie tylko superpolinomalne lub sub wykładnicze) dla tych problemów z wykorzystaniem obwodów bez anulowania?

T ....
źródło
2
w pewnym sensie intuicyjnym, bez odwołań, wyznacznikiem jest to samo, co na stałe
Sasho Nikolov

Odpowiedzi:

11

Tak, anulowania są potrzebne, a dolne granice dotyczą modeli monotonicznych i modeli nieprzemiennych, w których anulowanie jest niemożliwe. Zobacz dyskusję w obwodach arytmetycznych Monotone . Badanie złożoności obwodu arytmetycznego można znaleźć w http://www.cs.technion.ac.il/~shpilka/publications/SY10.pdf

Noam
źródło
1
Ktoś JIC ma problem, że obwody monotoniczne (stałe bez -ve) nie mogą obliczyć wyznacznika w sposób trywialny (ponieważ zawiera on -ve cefs). Zdefiniuj formalne monomialy indukcyjnie w następujący sposób: Jeślifa=sol1+sol2), a następnie formalne monomiały z fa jest unia związku sol1 i sol2). Gdybyfa=sol1×sol2), wówczas wszystkie formalne monomale są monomialami uzyskanymi przez wzięcie jednego z nich sol1 i pomnożenie przez jeden z sol2). Dolna granica Jerrum-Snira działa tak długo, jak długo obwód spełnia właściwość, że formalne jednomianowe pierwiastki są równe niezerowym jednomianom obliczonego wielomianu.
Ramprasad
1

Myślę, że ten artykuł bezpośrednio odpowiada na twoje pytanie.

Anulowanie ma potęgę wykładniczą w obliczaniu wyznacznika

Sengupta pokazuje, że nawet jeśli użyjesz odejmowania (stąd obwód nie jest monotoniczny), ale o ile nigdy nie „anulujesz” żadnych obliczonych monomianów, to determinantą obwodu macierzy wielkości jest obliczanie obwodu n×n ma przynajmniej rozmiar n(2)n-1-1).

Thatchaphol
źródło