รับ


11

นี่คือปัญหาที่มีรสชาติคล้ายกับการเรียนรู้ juntas:

การป้อนข้อมูล:ฟังก์ชั่น , ตัวแทนจาก oracle สมาชิกคือ oracle ที่ได้รับxผลตอบแทนF ( x )f:{0,1}n→{−1,1}xf(x)

เป้าหมาย:ค้นหา subcube Sของ{0,1}nด้วยโวลุ่ม|S|=2n−kเช่นนั้น|Ex∈Sf(x)|≥0.1 0.1 เราสมมติว่ามี subcube อยู่

มันง่ายที่จะได้อัลกอริธึมที่ทำงานในเวลาnO(k)และส่งกลับคำตอบที่ถูกต้องด้วยความน่าจะเป็น≥0.99โดยลองใช้วิธีทั้งหมด(2n)kเพื่อเลือก subcube และสุ่มตัวอย่างค่าเฉลี่ยในแต่ละอัน

ฉันสนใจในการหาอัลกอริทึมที่วิ่งในเวลาpoly(n,2k) ) อีกทางเลือกหนึ่งขอบเขตที่ต่ำกว่าจะดี ปัญหามีรสชาติคล้ายกับการเรียนรู้ juntas แต่ฉันไม่เห็นการเชื่อมต่อที่แท้จริงระหว่างความยากลำบากในการคำนวณของพวกเขา

ปรับปรุง: @Thomas ด้านล่างพิสูจน์ให้เห็นว่าความซับซ้อนตัวอย่างของปัญหานี้คือ ) ปัญหาที่น่าสนใจก็คือความซับซ้อนของปัญหาpoly(2k,log⁡n)

แก้ไข: คุณสามารถสมมติความเรียบง่ายที่มี subcube ด้วย (สังเกตช่องว่าง: เรากำลังมองหา subcube ที่มีค่าเฉลี่ย≥ 0.1 ) ฉันค่อนข้างมั่นใจว่าการแก้ปัญหาด้วยช่องว่างนั้นจะแก้ปัญหาได้โดยไม่ต้องมีช่องว่าง|Ex∈Sf(x)|≥0.2≥0.1

คำตอบ:


7

นี่คือขอบเขตที่ดีกว่าของความซับซ้อนตัวอย่าง (แม้ว่าความซับซ้อนในการคำนวณยังคงเป็น .)nk

ทฤษฎีบท. สมมติว่ามี subcube ขนาด2 n - k อยู่เช่นนั้น| E x ∈ S [ f ( x ) ] | ≥ 0.12 ด้วยตัวอย่างO ( 2 k ⋅ k ⋅ log n )เราสามารถทำได้โดยมีความน่าจะเป็นสูงระบุ subcube S ′ขนาด2 n - kเช่นนั้น| E x ∈ S ′ [ fS2n−k|Ex∈S[f(x)]|≥0.12O(2k⋅k⋅log⁡n)S′2n−k|Ex∈S′[f(x)]|≥0.1

0.120.1

mP⊂{0,1}nfx∈P

S2n−kE[|S∩P|]=m2−k

P[|S∩P|<m2−k−1]≤2−Ω(m2−k).
P[|Ex∈S∩P[f(x)]−Ex∈S[f(x)]|>ε]≤2−Ω(|S∩P|ε2).

ด้วยการรวมกันตัวเลือกทั้งหมดเรามีดังนั้นโดยการเลือกเราสามารถมั่นใจได้ว่าด้วยความน่าจะเป็นอย่างน้อยเราสามารถประมาณภายในสำหรับ subcubes ทั้งหมดขนาด{}(nk)2kS

P[∀S  |Ex∈S∩P[f(x)]−Ex∈S[f(x)]|≤ε]≥1−(nk)2k2−Ω(m2−kε2).
m=O(2k/ε2⋅klog⁡n)0.99Ex∈S[f(x)]εS2n−k

การตั้งค่าเราพิสูจน์ทฤษฎีบท: การเลือก subcube ที่ใหญ่ที่สุดจะมีโอกาสสูงที่จะตอบสนองความต้องการ QEDε=0.01|Ex∈S∩P[f(x)]|


1
โอ้ววววข้างี่เง่ายังไง: ใช่ความคิดพื้นฐานคือถ้าคุณลองคะแนนจากนั้นคาดหวังของพวกเขาจะอยู่ในแต่ละ subcube ดังนั้นด้วยค่าที่น้อยที่สุด ขนาดของกลุ่มตัวอย่างเพียงพอที่จะแก้ปัญหาแม้กระทั่งหลังการรวมตัวกันเหนือขอบเขตทั้งหมด Chernoff นอกจากนี้ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าโซลูชันใด ๆ ที่สามารถปรับได้เพื่อกำจัดช่องว่างระหว่าง 0.1 และ 0.12 ดังนั้นฉันจะเพิ่มนี่เป็นความคิดเห็นสำหรับคำถาม ขอบคุณ !! C⋅2kCCnk
— mobius dumpling

3
อีกวิธีหนึ่งในการดูสิ่งนี้ก็คือพื้นที่ของช่วงที่คุณอธิบายนั้นมีมิติของการแบ่งเป็นสัดส่วนและดังนั้นจึง จำกัด ขอบเขตของมิติ VC จากนั้นคุณจึงโยนทฤษฎีบท eps-Approximation ที่มัน
— Suresh Venkat
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.