ความซับซ้อนของช่องว่างของอัลกอริทึม Coppersmith – Winograd


24

อัลกอริทึม Coppersmith – Winograd เป็นอัลกอริทึมที่รู้จักกันเร็วที่สุดสำหรับการคูณสองเมทริกซ์สี่เหลี่ยม เวลาทำงานของอัลกอริทึมคือ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีที่สุด ความซับซ้อนของพื้นที่ของอัลกอริทึมนี้คืออะไร? มันอยู่ในหรือไม่n×nO(n2.376)Θ(n2)

คำตอบ:


30

ใช่ขั้นตอนวิธีการทั้งหมดที่เกิดจากขั้นตอนวิธีการเดิมของ Strassen (รวมถึงที่รู้จักมากที่สุดอัลกอริทึมสำหรับการคูณเมทริกซ์ แต่ไม่ทั้งหมด - ดูความคิดเห็น) มีความซับซ้อนพื้นที่2) หากคุณสามารถหาอัลกอริธึมเวลาพร้อมความซับซ้อนของพื้นที่สิ่งนี้จะเป็นความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ แอปพลิเคชันหนึ่งจะเป็นเวลา ,อัลกอริทึมพื้นที่สำหรับปัญหาเซตย่อยn3εΘ(n2)n3εpoly(logn)2(1ε)npoly(n)

อย่างไรก็ตามมีอุปสรรคบางอย่างที่ทำให้เกิดผลลัพธ์ดังกล่าว สำหรับโมเดลการคำนวณบางตัวมีขอบเขตที่ต่ำกว่าอย่างมากสำหรับผลิตภัณฑ์อวกาศ - เวลาของการคูณเมทริกซ์ การอ้างอิงเช่นYeshaและAbrahamsonจะให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่คุณ


สวัสดีไรอันเยี่ยมมาก แล้วอัลกอริทึมแบบกลุ่มเชิงทฤษฎีโดย Cohn-Umans [FOCS2003] และ Cohn-Kleinberg-Szegedy-Umans [FOCS2005] ล่ะ?
Shiva Kintali

1
ใช่เหล่านั้นด้วย ความเข้าใจของฉันคือการที่พวกเขากำลังทำชนิดพิเศษของบิด (เป็น FFT มากกว่ากลุ่มพิเศษ) แต่บิดที่มีมากกว่าวัตถุที่มีขนาด2) ไม่มีอัลกอริธึมขนาดเล็ก (ที่มีความซับซ้อนของเวลาดีกว่าอัลกอริธึมที่เห็นได้ชัด) เป็นที่รู้จักสำหรับการชักชวนของเวกเตอร์มากกว่าจำนวนเต็มและฉันคิดว่ามันยากกว่าที่จะได้รับการโน้มน้าวอวกาศขนาดเล็กเหนือกลุ่มเหล่านี้ Θ(n2)
Ryan Williams

เราจะมีที่ว่างเมื่อใช้พื้นที่ในการจัดเก็บรายการของเมทริกซ์ poly(logn)2n2
T ....

เนื่องจากตามปกติในการวัดความซับซ้อนของพื้นที่อินพุตจะไม่ถูกนับรวมในพื้นที่ที่ถูกผูกไว้ อินพุตจะถูกใช้เป็น "อ่านอย่างเดียว" และเราวัดว่าจำเป็นต้องใช้หน่วยความจำ "อ่าน - เขียน" เป็นพิเศษเพื่อคำนวณฟังก์ชันอย่างไร ในกรณีนี้จะมีเพียงพื้นที่พิเศษก็เพียงพอเมื่อรายการป้อนข้อมูลจะถูกล้อมรอบ (เช่น 0 หรือ 1) และคุณใช้การดำเนินงาน O(logn)O(n3)
Ryan Williams

1
ฉันไม่รู้ว่าคุณมีอะไรในใจ แต่มีแน่นอน "combinatorial" (ค้นหาตาราง) algs สำหรับ Boolean matrix mult ซึ่งเอาชนะ n ^ 3 ครั้งโดย log factor และใช้พื้นที่น้อยกว่า n ^ 2 ...
Ryan Williams
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.