Sprawdzanie, czy wielomian wpływa na czynniki liniowe

9

Niech będzie wielomianem podanym przez obwód arytmetyczny o rozmiarze . Biorąc pod uwagę jako dane wejściowe, czy istnieje algorytm deterministyczny, aby sprawdzić, czy wszystkie nieredukowalne czynniki w są formami liniowymi? W pokrewnej uwadze, biorąc pod uwagę postać liniową , możemy sprawdzić deterministycznie, czy jest współczynnikiem . Oczywiście chcemy, aby czas działania był w obu przypadkach wielomianowy. Przez rozmiar rozumiemy całkowity rozmiar bitu. Można również założyć, że stopień jest wielomianem wfQ[x1,x2,,xn]CsCfQ[x1,x2,,xn]l=i=1nlixilffn.

Gorav Jindal
źródło
Kiedy mówisz „rozmiar ”, czy to oznacza liczbę bramek / drutów, czy całkowity rozmiar bitów (biorąc pod uwagę bity użyte do opisania jakichkolwiek stałych w obwodzie)? s
Joshua Grochow
@JoshuaGrochow, tak, rozmiar jest tutaj bitem.
Gorav Jindal
2
Trzy komentarze, które prawdopodobnie już masz na myśli, ale na wszelki wypadek: 1. Jeśli chodzi o czas wielomianowy, algorytmy faktoryzacji dla obwodów arytmetycznych są wielomianowe pod względem wielkości i stopnia wielomianu, i nie znam algorytmów dla powiązanych zadań, które działają w wielomian czasowy tylko w rozmiarze. 2. Jeśli chodzi o determinizm, algorytmy te są randomizowane, a warianty deterministyczne stają się wykładnicze pod względem liczby zmiennych. 3. Drugie pytanie można przełożyć na problem PIT, więc twoje pytanie sprowadza się do derandomizacji określonego algorytmu PIT.
Bruno,
Dodam również, że uważam te problemy za bardzo interesujące i chciałbym wiedzieć, co już na ten temat wiadomo!
Bruno
ponownie PIT, testowanie tożsamości wielomianowej za pośrednictwem Schwartz – Zippel / wikipedia i istnieje wiele aktywnych badań w tej dziedzinie. (ponownie, że pg PIT może być użyty do uwzględnienia liczb całkowitych, ale co to jest referencja, która opisuje, jak używać go do uwzględniania wielomianów?)
vzn

Odpowiedzi:

8

O ile mi wiadomo, najlepszy algorytm, który musimy obecnie sprawdzić, czy f(dane przez obwód arytmetyczny) można podzielić na czynniki liniowe za pomocą losowego algorytmu Kaltofen (PDF), który faktycznie wytwarza czarne skrzynki dla wszystkich nieredukowalnych czynnikówfi działa na każdym wystarczająco dużym polu. W rzeczywistości ten problem faktoryzacji wielomianowej dla obwodów ogólnych został ostatnio wykazany przez Kopparty, Sarafa i Szpilkę jako równoważny problemowi blackbox-PIT dla obwodów ogólnych.

Jak wspomniał Bruno, jeśli chcesz sprawdzić, czy dany obwód jest podzielny przez dany , to redukuje się do konkretnego problemu PIT. Ogólnie nie wiemy, jak to zrobić deterministycznie, ale znam jeden szczególny przypadek, w którym wiemy, jak zrobić ten PIT. Istnieje deterministyczny algorytm wieloczasowy (PDF), aby sprawdzić, czy dany dzieli dany rzadki wielomian f.

(Kolejny trywialny specjalny przypadek, kiedy fjest podawany przez ograniczony obwód z trzema głębokościami wentylatora. Tam,fmod jest również ograniczonym do trzech obwodów wachlarzem i wiemy, jak wykonać PIT w deterministycznym czasie wielomianowym.)

Ramprasad
źródło