คำถามติดแท็ก lower-bounds

ลองพิจารณาคำถามธรรมชาติต่อไปนี้: ด้วยภาษาที่มีขอบเขต จำกัดไวยากรณ์ที่ไม่มีบริบทที่เล็กที่สุดที่สร้างLคืออะไรLLLLLL เราสามารถทำให้คำถามที่น่าสนใจมากขึ้นโดยระบุลำดับของภาษาเช่นL nคือชุดของพีชคณิตทั้งหมดของ{ 1 , ... , n } : สังหรณ์ใจเป็น CFG สำหรับL nจะ "ต้อง" ที่จะมีขนาดΩ ( n ! ) ดังนั้นเราจึงสนใจขนาด asymptotic ของ CFG ที่เล็กที่สุดสำหรับภาษาLnLnL_nLnLnL_n{ 1 , … , n }{1,...,n}\{1,\ldots,n\}LnLnL_nΩ ( n ! )Ω(n!)\Omega(n!) คำถามที่คล้ายกันได้รับการจัดการในเอกสารต่างๆ: Charikar และคณะ ( "ใกล้เคียงกับที่เล็กที่สุดไวยากรณ์: Kolmogorov ซับซ้อนในรูปแบบธรรมชาติ") พิจารณาวิธีการที่ยากก็คือการใกล้เคียงกับขนาดของ CFG ที่เล็กที่สุดสร้างให้คำ การทำงานในทิศทางนั้นมากขึ้นคือ Arpe และ …

14 reference-request  fl.formal-languages  lower-bounds  grammars  context-free 

ผลลัพธ์เป็นที่รู้จักกันหรือไม่ว่ามีกฎใดที่มีโครงสร้างข้อมูล "ดีเกินไปเกินจริง"? ตัวอย่างเช่นหนึ่งสามารถเพิ่มและเจo ฉันnฟังก์ชันการทำงานที่มีคำสั่งโครงสร้างข้อมูลการบำรุงรักษา (ดูดิเอทซ์และ Sleator STOC 87 ) และยังคงได้รับO ( 1 )การดำเนินงานเวลาหรือไม่SplitSplitSplitJoinJoinJoinO(1)O(1)\mathcal{O}(1) หรือ: หนึ่งสามารถใช้ชุดสั่งซื้อด้วยคีย์จำนวนเต็มและการดำเนินงานเวลา ? แน่นอนว่านี่เป็นเรื่องยากพอ ๆ กับการค้นพบอัลกอริธึมเชิงเส้นเวลาสำหรับการเรียงลำดับจำนวนเต็มO(1)O(1)\mathcal{O}(1) คำตอบได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่มีสำหรับคำถามเหล่านี้หรือไม่ ผลลัพธ์ขอบเขตล่างรู้จักโครงสร้างข้อมูลทางธรรมชาติหรือไม่?

14 ds.data-structures  big-list  lower-bounds  time-complexity 

ปัญหา #SAT เป็นปัญหาแบบสมบูรณ์ # P ของ canonical มันเป็นปัญหาของฟังก์ชั่นแทนที่จะเป็นปัญหาในการตัดสินใจ มันจะถามให้สูตรบูลในตรรกะประพจน์กี่ความพึงพอใจที่ได้รับมอบหมายFมี ข้อใดคือขอบเขตที่ต่ำที่สุดใน #SATFFFFFF

14 cc.complexity-theory  lower-bounds  sat  counting-complexity 

มีหลายที่รู้จักกันดีC 0ผลขนาดวงจรที่ต่ำกว่าที่ถูกผูกไว้ขึ้นอยู่กับข้อ จำกัด แบบสุ่มและการสลับแทรกAC0AC0\mathsf{AC^0} เราสามารถพัฒนาผลการสลับเลมม่าเพื่อพิสูจน์ขนาดขอบเขตล่างสำหรับวงจรTC0TC0\mathsf{TC^0} (คล้ายกับบทพิสูจน์ขอบเขตล่างสำหรับAC0AC0\mathsf{AC^0} ) ได้หรือไม่? หรือมีอุปสรรคใด ๆ ที่จะใช้วิธีนี้เพื่อพิสูจน์TC0TC0\mathsf{TC^0}ขอบเขตล่าง? ทำผลอุปสรรคเช่นพิสูจน์ธรรมชาติพูดอะไรเกี่ยวกับการใช้การสลับแทรกเช่นเทคนิคในการพิสูจน์TC0TC0\mathsf{TC^0}ต่ำกว่าขอบเขต?

13 cc.complexity-theory  circuit-complexity  lower-bounds  boolean-functions 

มีหลักฐานหลายประการที่แสดงว่าขอบเขตล่างของ loglinear สำหรับปัญหาเอกลักษณ์ / ความแตกต่างขององค์ประกอบ (ขึ้นอยู่กับต้นไม้คำนวณพีชคณิตหรืออาร์กิวเมนต์ที่ขัดแย้งกัน) แต่ฉันกำลังมองหาสิ่งที่ง่ายพอที่จะใช้ในหลักสูตรแรกในการวิเคราะห์และออกแบบอัลกอริธึม “ ระดับความยาก” เดียวกันกับขอบเขตล่างสำหรับการเรียงลำดับจะดี นอกจากนี้วิธีการใด ๆ (เช่น combinatorial หรือตามทฤษฎีข้อมูล) จะตกลง ข้อเสนอแนะใด ๆ

13 cc.complexity-theory  lower-bounds  proofs 

มันง่ายที่จะตรวจสอบว่ากำหนดมิติกริดของจำนวนเต็มคะแนน , ด้วยการ adjacency ปกติเราสามารถหาตัวคั่นขนาด (แค่เลือก ไฮเปอร์เพลนกลางใด ๆ และนำจุดยอดออกทั้งหมด) นอกจากนี้ยังเป็นไม่ยากเกินไป ( แต่แน่นอนไม่ได้ทันที) เพื่อตรวจสอบว่าแยกใด ๆ จะต้องมีขนาด{d-1}) มีใครรู้บ้างไหมว่าการตอบโต้เรื่องนี้?{1,…,n}d{1,…,n}d\{1,\ldots,n\}^dnd−1nd−1n^{d-1}Ω(nd−1)Ω(nd−1)\Omega(n^{d-1})

13 reference-request  cg.comp-geom  lower-bounds 

ปัญหาการหยุดชะงักเป็นที่รู้จักกันดีว่าไม่สามารถคำนวณได้ อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้ที่จะอธิบาย "บีบอัด" ข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาการหยุดชะงักเพื่อชี้แจงว่าการบีบอัดมันคำนวณได้ แม่นยำยิ่งขึ้นเป็นไปได้ที่จะคำนวณจากคำอธิบายของเครื่องทัวริงและคำแนะนำn- bit ระบุคำตอบของปัญหาการหยุดทำงานสำหรับเครื่องทัวริงทั้งหมด2 n - 1โดยสมมติว่าสถานะคำแนะนำนั้นน่าเชื่อถือ - เรา ให้ที่ปรึกษาของเราเลือกบิตเพื่ออธิบายจำนวนเครื่องจักรทัวริงที่หยุดในไบนารีรอจนกว่าจะมีหลายหยุดและเอาท์พุทที่เหลือไม่หยุด2n- 12n−12^{n}-1nnn2n- 12n−12^{n}-1 อาร์กิวเมนต์นี้เป็นตัวแปรที่เรียบง่ายของการพิสูจน์ว่าค่าคงที่ของ Chaitin สามารถใช้ในการแก้ปัญหาการหยุดชะงัก สิ่งที่ทำให้ฉันประหลาดใจก็คือมันคม ไม่มีแผนที่ที่คำนวณได้จากคำอธิบายของทัวริงแมชชีนและคำแนะนำn- bit ไปจนถึง2 nบิตของการหยุดการทำงานที่ได้รับคำตอบที่ถูกต้องสำหรับ tuple ของทัวริงแต่ละเครื่องสำหรับ tuple บิต หากมีเราสามารถสร้างตัวอย่างโดยการทำให้เส้นทแยงมุมกับเครื่องทัวริง2 n แต่ละเครื่องจำลองสิ่งที่โปรแกรมทำในการจัดเรียงหนึ่งใน2 n ที่เป็นไปได้ของnบิตจากนั้นเลือกสถานะการหยุดของตนเองเพื่อละเมิดการทำนาย2n2n2^nnnn2n2n2^n2n2n2^n2n2n2^nnnn มันเป็นไปไม่ได้ที่จะบีบอัดข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาการหยุดชะงักของเครื่องจักรทัวริงด้วย oracle หยุดนิ่งเลย (โดยไม่ต้องเข้าถึง oracle บางชนิดด้วยตัวเอง) เครื่องจักรสามารถจำลองสิ่งที่คุณทำนายในอินพุตที่เป็นไปได้ทั้งหมดโดยไม่สนใจสิ่งที่คุณไม่หยุดและเลือกช่วงเวลาหยุดของพวกเขาเพื่อให้คำตอบแรกของคำศัพท์ สิ่งนี้ทำให้ฉันคิดว่าเกิดอะไรขึ้นกับออราเคิลอื่น ๆ : มีตัวอย่างของ oracle ที่ปัญหาการหยุดเครื่องจักรของทัวริงกับ oracle นั้นสามารถบีบอัดได้ที่อัตราการเติบโตปานกลางระหว่างเส้นตรงและเลขชี้กำลังหรือไม่? f(n)f(n)f(n)mmmmmmnnnmmmmmmnnnmmm111000 n&lt;f(n)&lt;2n−1n&lt;f(n)&lt;2n−1n<f(n)<2^{n}-1ω(n)=f(n)=o(2n)ω(n)=f(n)=o(2n)\omega(n)=f(n)=o(2^n)

12 computability  lower-bounds  turing-machines  communication-complexity  oracles 

ให้( ฉ)แสดงขนาดต่ำสุดของ (ที่ไม่ใช่เสียงเดียว) คณิตศาสตร์( + , × , - )วงจรคอมพิวเตอร์ที่กำหนดพหุนาม multilinear F ( x 1 , ... , x n ) = Σ อี∈ E C E n Πฉัน= 1 x e i iA ( f)A(f)A(f)( + , × , - )(+,×,−)(+,\times,-) และ B ( ฉ)แสดงขนาดต่ำสุดของ (ที่ไม่ใช่เสียงเดียว) บูล ( ∨ …

12 cc.complexity-theory  circuit-complexity  lower-bounds  arithmetic-circuits 

ในปี 1979 Hopcroft / Ullmanเขียนว่า L ⊆ P ⊆ NP ⊆ PSpace เป็นที่รู้จักกัน แต่ L ⊊ PSpace เป็นเพียงการกักกันที่เหมาะสมเท่านั้น . ตั้งแต่นั้นมามีการเชื่อมต่อที่รู้จักกันระหว่าง L ⊊ P, P ⊊ PSpace และ P ⊊ NP หรือไม่ พวกเขาทั้งหมดยังคงคิดว่าเป็นอิสระหรือมีสัญญาณของการพึ่งพาซึ่งกันและกันบางส่วน? แรงจูงใจ: คำถามนี้ได้รับแรงบันดาลใจบางส่วนจากผลลัพธ์ Backurs-Indyk ที่ผ่านมาซึ่งคาดว่าระยะทางแก้ไขSETHเป็น O (n 2 ) SETH เป็นเวลาแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและระยะทางในการแก้ไขคือ PTime (&amp; ยังเป็นคำถามที่พิสูจน์ขอบเขตที่ต่ำกว่าโดยการพิสูจน์ขอบเขตบน )

12 cc.complexity-theory  reference-request  lower-bounds  p-vs-np  conditional-results 

วิธีการหนึ่งแสดงให้เห็นว่าทรัพย์สินบางอย่างไม่สามารถแสดงใน 2-CNF (2-SAT) ได้อย่างไร มีเกมใด ๆ เช่นเกมพลอยหรือไม่ ดูเหมือนว่าเกมก้อนกรวดสีดำคลาสสิกและเกมพลอยสีขาวดำนั้นไม่เหมาะสำหรับเกมนี้ (เป็นเกม PSPACE ที่สมบูรณ์ตาม Hertel และ Pitassi, SIAM J of Computing, 2010) หรือเทคนิคอื่นใดนอกจากเกม? แก้ไข : ฉันกำลังคิดถึงคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับการนับ (หรือความสำคัญเชิงหัวใจ) ของเพรดิเคตที่ไม่รู้จัก (เพรดิเคตSO ดังนั้นตามที่นักทฤษฎีโมเดล จำกัด จะบอก) ตัวอย่างเช่นใน Clique หรือการจับคู่ที่ไม่ได้ถ่วง (a) Clique : มีกลุ่มในกราฟที่กำหนดเช่นG | C | ≥บางส่วนจำนวนที่กำหนดK ? (b) การจับคู่ : มีการจับคู่MในGเช่นนั้น| M | ≥ K ?คCCGGG| …

12 sat  lower-bounds  combinatorial-game-theory 

aaabbbaaabbbaaabbbO(mlogmloglogm)O(mlog⁡mlog⁡log⁡m)O(m\log m\log\log m)mmmmax{a,b}max{a,b}\max\{a,b\}Ω(mlogmloglogm)Ω(mlog⁡mlog⁡log⁡m)\Omega(m\log m\log\log m)ขอบเขตล่างของปัญหานี้หรือไม่ ขอขอบคุณและขอแสดงความนับถือและขออภัยถ้านี่เป็นคำถามที่ไร้เดียงสา

12 time-complexity  lower-bounds  nt.number-theory  primes 

น้ำหนักของสตริงไบนารีคือจำนวนของสตริงในสตริง จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเรามีความสนใจในการคำนวณฟังก์ชั่นโมโนโทนในอินพุตที่มีบางอัน?|x||x||x|x∈{0,1}nx∈{0,1}nx\in\{0,1\}^n เรารู้ว่าการตัดสินใจว่ากราฟมี -clique นั้นยากสำหรับวงจรโมโนโทน (ดูในหมู่คนอื่น Alon Boppana, 1987) แต่ถ้ากราฟมีตัวอย่างที่ขอบมากที่สุดก็เป็นไปได้ที่จะหาวงจรความลึกแบบโมโนโทน ขนาด ซึ่งตัดสินใจ -cliquekkkk3k3k^3f(k)⋅nO(1)f(k)⋅nO(1)f(k)\cdot n^{O(1)}kkk คำถามของฉัน: มีฟังก์ชั่นใดบ้างที่ยากต่อการคำนวณโดยวงจรโมโนโทนแม้ในน้ำหนักที่น้อยกว่า ? นี่ขนาดหนักหมายถึงวงจร (1)}}kkknkΩ(1)nkΩ(1)n^{{k}^{\Omega(1)}} ยิ่งไปกว่านั้น: มีฟังก์ชั่นโมโนโทนที่ชัดเจนซึ่งยากต่อการคำนวณแม้ว่าเราจะสนใจเฉพาะอินพุตน้ำหนักและหรือไม่?k1k1k_1k2k2k_2 Emil Jeřábekได้สังเกตแล้วว่าขอบเขตล่างที่ทราบนั้นมีไว้สำหรับวงจรโมโนโทนที่แยกอินพุตสองคลาส ( -cliques vs maximalกราฟที่มีสีสัน) ดังนั้นจึงมีความเป็นอิสระในการโต้แย้งความน่าจะเป็น ทำงานสำหรับการป้อนข้อมูลสองน้ำหนักที่คงที่ นี่จะทำให้เป็นฟังก์ชันของซึ่งฉันต้องการหลีกเลี่ยงaaa(a−1)(a−1)(a-1)k2k2k_2nnn สิ่งที่ต้องการคือฟังก์ชั่นฮาร์ดอย่างชัดเจนสำหรับและมีขนาดเล็กกว่า (เช่นในกรอบความซับซ้อนที่กำหนดพารามิเตอร์) ดียิ่งขึ้นหาก 1 k1k1k_1k2k2k_2nnnk1=k2+1k1=k2+1k_1=k_2+1 ขอให้สังเกตว่าคำตอบที่เป็นบวกสำหรับจะบ่งบอกถึงขอบเขตล่างแบบเลขชี้กำลังสำหรับวงจรโดยพลการk1=k2k1=k2k_1=k_2 อัปเดต : คำถามนี้อาจเกี่ยวข้องเพียงบางส่วน

12 cc.complexity-theory  lower-bounds  circuit-complexity  parameterized-complexity  monotone 

อะไรคือปัญหามาตรฐานที่เราสามารถลดได้จากเพื่อพิสูจน์ขอบเขตที่ต่ำกว่า?Ω(nlogn)Ω(nlog⁡n)\Omega(n\log n) แน่นอนปัญหาของรัฐนอกเหนือจากการเรียงลำดับและองค์ประกอบที่ชัดเจน

12 cc.complexity-theory  lower-bounds 

นี้มีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้คำถามที่โพสต์ก่อนหน้านี้โรบิน Kothari บนผลการแข็งเวลาพหุนาม โดยเฉพาะฉันสนใจในการมองเห็นการพิสูจน์ความแข็งบางอย่างสำหรับปัญหาที่เชื่อว่าจะมีประมาณขอบเขตที่ต่ำกว่าและผมพูดประมาณเพื่อให้การปรับปรุง subcubic เล็กน้อยด้วยการเล่นกับขนาดคำ (เช่นว่าสำหรับ 3sum โดย Barab และคณะ[ผ่าน Springer] ) ฉันยินดีที่จะแก้ไขปัญหาในรูปแบบโครงสร้างการตัดสินใจหากมันทำให้การตอบสนองง่ายขึ้นΩ ( n3)Ω(n3)\Omega(n^3) จากการโพสต์ของ Robin ฉันได้เรียนรู้เกี่ยวกับกระดาษของ Jeff Erikson ซึ่งให้ต่ำกว่าสำหรับ 5SUM (แม่นยำยิ่งขึ้นเขาแสดงให้เห็นว่าk -UM ทำงานในΩ ( n ⌈ k / 2 ⌉ )โดยทั่วไป)Ω(n3)Ω(n3)\Omega(n^3)kkkΩ(n⌈k/2⌉)Ω(n⌈k/2⌉)\Omega (n^{\lceil k/2 \rceil}) มีเอกสารหรือการอ้างอิงอื่น ๆ ที่มีอยู่โดยใช้การลดลงเพื่อคาดเดาลูกบาศก์ล่างเพื่อหาปัญหาในเรขาคณิตเชิงคำนวณหรือทฤษฎีกราฟหรือไม่?

12 graph-theory  cg.comp-geom  lower-bounds 

คำถามนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากคำถามที่มีอยู่เกี่ยวกับว่าสแต็กสามารถจำลองได้โดยใช้สองคิวในเวลาตัดจำหน่ายต่อการดำเนินการสแต็ก คำตอบดูเหมือนจะไม่เป็นที่รู้จัก นี่คือคำถามที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นซึ่งตรงกับกรณีพิเศษที่การดำเนินการ PUSH ทั้งหมดจะดำเนินการก่อนตามด้วยการดำเนินการ POP ทั้งหมด รายการขององค์ประกอบNสามารถย้อนกลับได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้สองคิวที่ว่างเปล่าเริ่มแรกได้อย่างไร การดำเนินการทางกฎหมายคือ:O(1)O(1)O(1)NNN จัดวางองค์ประกอบถัดไปจากรายการอินพุต (ไปยังส่วนท้ายของคิวทั้งสอง) ถอนออกจากองค์ประกอบที่หัวของคิวทั้งสองและจัดคิวอีกครั้ง (ไปที่ส่วนท้ายของคิวทั้งสอง) ถอนออกจากองค์ประกอบที่ส่วนหัวของคิวอย่างใดอย่างหนึ่งและเพิ่มลงในรายการผลลัพธ์ ถ้ารายการป้อนข้อมูลประกอบด้วยองค์ประกอบวิธีการที่ไม่จำนวนขั้นต่ำของการดำเนินงานที่จำเป็นในการสร้างรายชื่อส่งออกตรงกันข้าม[ N , N - 1 , . . , 2 , 1 ]ประพฤติตน? หลักฐานที่แสดงว่ามันโตเร็วกว่าO ( N )จะน่าสนใจเป็นพิเศษเพราะมันจะช่วยแก้ปัญหาเดิมในแง่ลบได้[1,2,...,N−1,N][1,2,...,N−1,N][1,2,...,N-1,N][N,N−1,...,2,1][N,N−1,...,2,1][N,N-1,...,2,1]O(N)O(N)O(N) Update (15 มกราคม 2011): ปัญหาสามารถแก้ไขได้ในดังที่แสดงในคำตอบที่ส่งและความคิดเห็นของพวกเขา; และขอบเขตล่างของΩ ( N )เป็นเรื่องเล็กน้อย ขอบเขตเหล่านี้สามารถปรับปรุงได้หรือไม่?O(NlogN)O(Nlog⁡N)O(N \log N)Ω(N)Ω(N)\Omega(N)

12 ds.algorithms  ds.data-structures  lower-bounds  time-complexity  sorting