Нижня межа для визначального та постійного


22

У світлі останньої безодні на глибину 3 результаті (який серед іншого дає 2nlognглибина-3 арифметичної схеми длядетермінанта над),мене є наступні питання: Григор'єв і Карпіньскійдовелинижня межі для будь-якої глибини -3 обчислення арифметичної схеми Визначникматриць над скінченними полями (що, мабуть, також має місце для Постійного). Формула Райзерадля обчислення Постійного дає арифметичну схему глибини-3 розміром. Це показує, що результат по суті є жорстким для ланцюгів глибини 3 для Постійних над кінцевими полями. У мене є два питання:n×nC2Ω(n)n×nO(n22n)=2O(n)

1) Чи існує формула глибини 3 для визначника, аналогічного формулі Райзера для Постійного?

2) Чи дає нижня межа розміру арифметичних схем, що обчислюють многочлен Детермінант \ textit {завжди}, нижню межу для Постійного многочлена? (Над F2 вони є такими ж поліномами).

Хоча моє запитання зараз стосується цих поліномів над кінцевими полями, я також хотів би дізнатися про стан цих питань над довільними полями.


3
Це цікаво .... в останній час ( eccc.hpi-web.de/report/2013/026 ) а верхня межа була доведена над комплексними числами. Тож існує якось величезна різниця в характерних нульових і кінцевих полях ...2O(n1/2logn)
Райан Вільямс

Я мав би згадати новий результат. Я читав статтю і хотів знати, що можна зробити з відомих результатів для випадку з кінцевим полем. Буде оновлено питання, щоб включити документ.
Нікхіл

Чи є подібні / будь-яка нижня межа, відома для визначника / постійної у випадку замикань глибини 3 над полями характеристичного нуля?
Горав Джиндал

Більше характеристичного нуля, AFAIK, найкраща нижня межа - для елементарної симетричної функції (а також визначального многочлена) завдяки Шпілці та Вігдерсону. Перевірте cs.technion.ac.il/~shpilka/publications/…Ω(n2)
Nikhil

Відповіді:


11

Постійне є повною для ВНП під p-проекціями над будь-яким полем, не характерним 2. Це дає позитивну відповідь на ваше друге запитання. Якби це зменшення було лінійним, воно дало б позитивну відповідь на ваше перше питання, але я вважаю, що це залишається відкритим.

Більш детально: існує деякий поліном такий, що d e t n ( X ) - проекція p e r m q ( n ) ( Y ) , тобто є певна підміна, що надсилає кожну змінну y i j або до змінної x k або константи, такої, що після цієї заміни q ( n ) × q ( n ) постійної обчислює ×q(n)detn(X)permq(n)(Y)yijxkq(n)×q(n)n×n визначник.

1) Таким чином, формула Райзера дає формулу глибини 3 (глибина не збільшується за прогнозами, оскільки заміни можна зробити на вхідних воротах) розміром для визначального. ОНОВЛЕННЯ : Як в коментарях зазначає @Ramprasad, це дає лише щось нетривіальне, якщо q ( n ) = o ( n log n ) , оскільки існує тривіальна формула глибини 2 розміром n n ! = 2 O ( n журналу n )2O(q(n))q(n)=o(nlogn)nn!=2O(nlogn)за діт. Я з Рампрасад, що найкраще, що я знаю, - це зменшення через АБП, що дає q(n)=O(n3) .

2) Якщо постійний можна обчислити - знову ж, над деяким полем характеристики не 2 - схемою розміру s ( m ) , то n × n визначник може бути обчислений схемою розміру s ( q ( n ) ) . Отже нижня межа b ( n ) на розмір ланцюга для d e t n дає нижню межу b ( q - 1 ( n ) ) q зворотного , а неm×ms(m)n×ns(q(n))b(n)detnb(q1(n)) на розмір контуру для постійного (цеq ). Вищезазначена д ( п ) = Про ( п 3 ) дає Ь ( п 1 / 3 ) завивка нижньої межі з Ь ( п ) DET нижньої межі.1/q(n)q(n)=O(n3)b(n1/3)b(n)


6
Просто хочу зазначити, що детермінанта, що є проекцією поліноміально більшого постійного, не дуже дає багато. Детермінант звичайно має тривіальне розмірна схема Тому навіть показ, що n × n визначник є проекцією n 2 × n 2 постійної, не дає нічого нетривіального за формулою Райзера. Я думаю, що для вашої доказової стратегії потрібно показати, що q ( n ) = O ( n ) , але я не бачу, як отримати це від звичайного скорочення. AFAIK, жодна схема глибини 3 не асимптотично менша за n !n!n×nn2×n2q(n)=O(n)n!відомий за визначником над кінцевими полями.
Рампрасад

@Ramprasad: У загальному випадку над довільними полями є проекція на P E R M O ( n ) ? Тож реалізація цього зменшення глибини-3 є перешкодою - це те, що ви маєте на увазі? DETnPERMO(n)
Нікхіл

1
@Nikhil: Чи є така проекція ?! Якби це було правдою, то, звичайно, ми б одразу мали схему глибини-3 для детермінанта, просто використовуючи формулу Райзера (про що раніше не було відомо до результату прогалини на глибині-3). Єдине скорочення, яке я знаю, - це взяти ABP для визначника (у якого O ( n 3 ) -розмір) і записати це як проекцію на постійну розміром O ( n 3 ) . Я був би дуже здивований скороченням постійних обмежень розміру O ( n ) . 2O(n)O(n3)O(n3)O(n)
Рампрасад

1
Я впевнений, що це помилка друку / помилки в статті (але я перевіряю з Маніндрою). Аві Вігдерсона в розмові (ППТ) під час святкування 60 - річчя доблесного є одним з тих місць , де було відзначено , що поліпшення для глибини-3 складність детермінанта була невідома. Діаграми глибини-3 над кінцевими полями - цікавий приклад, коли найкраща верхня межа для постійного менша від визначальної! n!
Рампрасад


11

Цілком можливо, що детермінант певним чином важче постійного. Вони обидва полінома, ранг Варінга (суми n потужностей лінійних форм) постійного становить приблизно 4 ^ n, ранг Чоу (суми добутків лінійних форм) приблизно 2 ^ n. Очевидно, що Waring Rank \ leq 2 ^ {n-1} Чоу Ранг. Для визначального значення ці числа є лише нижчими межами. З іншого боку, я довів деякий час тому, що ранг Варінга визначника є верхньою межею (n + 1)! і це може бути близьким до істини.


7
Я видалив рекламу.
Jeffε

3
Чи можете ви дати довідку для доказу?
Каве
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.