キャリールックを使用して先に我々は多項式サイズ深さ5(または4?)を使用して、追加を計算することができ、アルゴリズム回路ファミリを。深さを減らすことは可能ですか?キャリールックアヘッドアルゴリズムによって得られる深さよりも小さい多項式サイズの回路ファミリを使用して、2つの2進数の加算を計算できますか?
dが2または3 である場合、加算を計算回路ファミリのサイズの超多項式下限はありますか?
深さとは、交互の深さを意味します。
キャリールックを使用して先に我々は多項式サイズ深さ5(または4?)を使用して、追加を計算することができ、アルゴリズム回路ファミリを。深さを減らすことは可能ですか?キャリールックアヘッドアルゴリズムによって得られる深さよりも小さい多項式サイズの回路ファミリを使用して、2つの2進数の加算を計算できますか?
dが2または3 である場合、加算を計算回路ファミリのサイズの超多項式下限はありますか?
深さとは、交互の深さを意味します。
回答:
Alexis MacielとDenis Therien の小さな多数決深度のしきい値回路の定理3.1によると、実際には2つの数値の加算を計算するための深度3回路があります。
正確なバインドは、 Δ 2 = Σ 2 ∩ Π 2深さ-2持っている問題であるA C 0の両方で回路を∨ 、∧上部のゲートとN C 0 1回路であるN C 0回路深さ1の(表記法の詳細な説明については論文を参照してください)。
主な証明のアイデアは次のとおりです。
深さ2の回路はDNFまたはCNFである必要があり、指数関数的に多くのmintermsおよびmaxtermsがあることを確認するのが簡単なので、加算を計算するために深さ2の回路が必要です。
警告:以下の部分はバグです。答えの下のコメントを参照してください。
私はそれを数える方法は、添加が想定深さ3で行うことができ、IおよびBは私がある私 2つの数の目のビット0は LSBの指標であるN個のMSBは。
合計の番目のビットs iを、キャリールックアヘッドを使用した標準的な方法で計算しましょう。
ここで、はXOR、c iは次のように計算されるキャリーです。
そしてことを意味し、J番目の場所は、キャリーを「生成」:
また、はキャリーがjからiに伝播されることを意味します。
深さを数えると、は深さ2、c iは深さ3です。siは深さ4または5 のように見えますが、深さ3回路の有界ファニン計算なので、深さ3でもあります。 de-Morganの式を使用して上位2レベルを押し下げ、多項式量で回路サイズを拡大します。