Funkcja boolowska, która nie jest stała w podprzestrzeniach afinicznych o wystarczająco dużym wymiarze

18

Interesuje mnie wyraźna funkcja boolowska fa:0,1n0,1z następującą właściwością: jeśli jest stałe w jakiejś podprzestrzeni afinicznejfa , wówczas wymiar tej podprzestrzeni wynosi o ( n ) .0,1no(n)

Nie jest trudno wykazać, że funkcja symetryczna nie spełnia tej właściwości, biorąc pod uwagę podprzestrzeń ZA=x0,1nx1x2)=1,x3)x4=1,,xn-1xn=1. Dowolne ma dokładnie n / 2 1 ', a zatem f jest stałą podprzestrzenią A wymiaru n / 2 .xZAn/2) 1faZAn/2)

Cross-post: /mathpro/41129/a-boolean-function-that-is-not-constant-on-affine-subspaces-of-large-enough-dimen

Alexander S. Kulikov
źródło
Czy zakres f ma wynosić {0,1} zamiast {0,1} ^ n? W przeciwnym razie myślę, że odpowiedź jest trywialna (f może być odwzorowaniem tożsamości).
Tsuyoshi Ito,
Przykro mi, zakres wynosi oczywiście {0,1}. Naprawiony.
Alexander S. Kulikov
Ponieważ pytasz o wyraźną konstrukcję, sądzę, że metoda probabilistyczna daje dowód na istnienie. Dzikie zgadywanie: co się stanie, jeśli zidentyfikujemy {0,1} ^ n skończonym polem rzędu 2 ^ n i pozwolimy f (x) = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x odpowiada kwadratowi w polu skończonym? Zbiór kwadratowych reszt modudo liczba pierwsza często wygląda losowo, a teraz potrzebujemy zestawu wektorów, które wyglądają losowo, więc użycie zestawu kwadratów w polu skończonym brzmi jak naturalny kandydat. (W ogóle tego nie opracowałem i może to być daleko od celu.)
Tsuyoshi Ito,
1
Krzyż wysłany na MO . Dodaj link do swojego pytania, gdy piszesz krzyżowo.
Kaveh
1
Należy również pamiętać, że odradza się jednoczesne crossspostowanie .
Tsuyoshi Ito

Odpowiedzi:

25

Szukane obiekty nazywane są beznasiennymi rozpraszaczami afinicznymi z jednym bitem wyjściowym. Bardziej ogólnie, dyspergator pestek o jeden bit wyjściowy dla rodziny podzbioru { 0 , 1 } n jest funkcją f : { 0 , 1 } n{ 0 , 1 } , tak że w każdej podgrupie S F The funkcja f nie jest stała. Tutaj interesuje Cię, że F jest rodziną podprzestrzeni afinicznychfa{0,1}nfa:{0,1}n{0,1}S.fafafa

Ben-Sasson i Kopparty w „afinicznej rozprowadzenia z podprzestrzeni wielomianów” wyraźnie skonstruować niezaziarniony rozprowadzających afiniczne do podprzestrzeni o wymiarze co najmniej . Pełne szczegóły dyspergatora są nieco zbyt skomplikowane, aby je tutaj opisać. 6n4/5

Prostszy przypadek omówiony również w artykule dotyczy sytuacji, gdy chcemy afinicznego dyspergatora dla podprzestrzeni o wymiarze . Następnie postrzega ich budowa M n 2 a F 2 n i określa dyspergującego być F ( x ) = t R ( x 7 ) , w którym T r : F 2 nF 2 oznacza mapę śledzenia: t R ( x ) = n2n/5+10F2nF2nf(x)=Tr(x7)Tr:F2nF2. Kluczową właściwościąmapy śledzeniajest to, żeTr(x+y)=Tr(x)+Tr(y). Tr(x)=i=0n1x2iTr(x+y)=Tr(x)+Tr(y)

arnab
źródło
Wielkie dzięki, Arnab! Wydaje się, że tego właśnie potrzebuję, ale oczywiście potrzebuję czasu, aby przejrzeć gazetę. =)
Alexander S. Kulikov,
1
Nagranie wideo z przemówienia Swastika na papierze znajduje się tutaj: video.ias.edu/csdm/affinedispersers
arnab
Jeszcze raz dziękuję, Arnab! Mam nadzieję, że wideo pomoże mi zrozumieć ten artykuł (po przeczytaniu kilku pierwszych stron widzę, że jest to dość skomplikowane).
Alexander S. Kulikov
9

Funkcja, która spełnia coś podobnego (ale znacznie słabszego), niż chcesz, jest wyznacznikiem macierzy nad . Można wykazać, że wyznacznik macierzy n × n nie jest stały w dowolnej afinicznej podprzestrzeni wymiaru co najmniej n 2 - n .F2n×nn2n

Ramprasad
źródło
Dzięki, Ramprasad! To jest rzeczywiście znacznie słabsze, niż chcę. Ale czy możesz podać link?
Alexander S. Kulikov,
1
Nie znam miejsca, w którym jest to spisane, ale dowód nie jest trudny. Aby udowodnić powyższe twierdzenie, wystarczy pokazać, że jeśli weźmiesz wyznacznik macierzy ze zmiennymi w każdym wpisie, to wielomian jest niezerowym modułem n - 1 funkcji liniowych. Zauważ, że przejście modulo na funkcję liniową to po prostu zastąpienie jednego z wpisów funkcją liniową pozostałych zmiennych. Dlatego chcemy pokazać, że zastąpienie tylko n - 1 pozycji nie może zabić wyznacznika. Powinno być łatwo zauważyć, że za pomocą permutacji możemy przenieść wszystkie te n - 1 wpisy powyżej przekątnej. [cntd]n×nn1n1n1
Ramprasad
n-1
Dziękuję, Ramprasad! To naprawdę nie jest trudne do zobaczenia.
Alexander S. Kulikov