直線距離の通信の複雑さの問題


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1入力が0入力から直線的に離れている自然なギャップ問題の既知の(自明ではない)ランダム化された通信の複雑さの下限はありますか?すなわち、部分関数であるこのようなすべての間のハミング距離ことを(X 、Y )∈ F - 1(1 )及び(X '、Y ')∈ f − 1(f:{0,1}2n→{0,1,∗}(x,y)∈f−1(1)は線形です-そして、その fは通信するためにランダム化されたプロトコルを必要とします(例えば) Ω (√(x′,y′)∈f−1(0)fビット?Ω(n)

(例えば、ギャップハミング距離の問題があり距離。ただし、Ω(n)距離を探しています。ここで、GHD(X、Y)=1であればHD(X、Y)≥N/2+ √2nΩ(n)GHD(x,y)=1とGHD(X、Y)=1であればHD(X、Y)≤N/2- √HD(x,y)≥n/2+nGHD(x,y)=1。)HD(x,y)≤n/2−n

編集:Igorが指摘したように、通信の複雑さの述語は、入力を適切なコードでエンコードする必要があるため、線形距離の問題になる可能性があります。しかし、興味深いのは、直線距離が自然に発生する(ギャップハミング距離問題の距離として)問題が存在するかどうかです。


たい何かブール隠しマッチング問題は、法案に合いますか?それは必要ない通信のビット(片道、ランダム化)、それは間の直線距離を有するように見えるはい-となし-instancesを。Ω(n)yesno
— クレメントC。

(または、ほぼ線形、入力にはマッチング行列含まれているためと思います)M
— クレメントC。

クレメント、ありがとう!それがまさに私が探していた問題です!
— 2015年

もう一つの問題は、 - SMP /審判モデルではあるが-に線形ギャップと基本的にギャップハミング距離であり、(入力があるがxは、yはサイズを有するN ログNの代わりにN)。参照バイエルン、Gavinsky、と伊藤'15、より正確に定義1.9(ファクト1.4と一緒に)定理1.8:の通信複雑G P I P nはプライベートランダムでSMPモデルではある〜Ω(√nx,ynlog⁡nnGapIPn。Ω~(n)
— クレメントC.

回答:


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LET 直線距離と誤り訂正符号です。ましょうG :{ 0 、1 } N × { 0 、1 } nが → { 0 、1 }無作為通信の複雑さが大きいの機能(たとえば、ことΩ (√C:{0,1}n→{0,1}2ng:{0,1}n×{0,1}n→{0,1}またはΩ(n))。Ω(n)Ω(n))

定義の符号語上の一部の機能であるとC出力F (X 、Y )= G (C - 1(x )、C − 1(y ))、そしてそれは∗を出力しますf:{0,1}2n×{0,1}2n→{0,1,∗}Cf(x,y)=g(C−1(x),C−1(y))∗少なくとも1つがCにない場合。x,yC

明らかに、通信の複雑の通信の複雑さに等しく、G、及びFに各2つの異なる入力のために満たす性質F出力0または1であり、それらの間の距離は線形です。fgff


イゴールに感謝します。言うまでもなく、あなたが説明する問題には直線距離があります-私は、ギャップを人工的に(入力をエンコードすることによって)ではなく、自然に(GHDで)発生する問題を探しています。文献にそのような問題はありますか?
— 2015年

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上記のコメントで述べたように、[BJK04、KR06]で導入および調査されたブール隠しマッチング問題は、(ほぼ)要件を満たしているようです。入力サイズは、大きくされた(入力フォームであるように(X 、M 、W )∈ { 0 、1 } 2 N × { 0 、1 } N × 2 N × { 0 、1 } 2 N、ここで、Mは非常にスパースな行列であり、nlog⁡n(x,M,w)∈{0,1}2n×{0,1}n×2n×{0,1}2nMビット); そしてはい -と何の約束の問題の-instancesは距離がありません Θ (nは)、nlog⁡nyesnoΘ(n)

一方向ランダム通信の複雑さはΩ (√BHMn、[KR06]に示すとおり。Ω(n)

  • [BJK04] Ziv Bar-Yossef、TS Jayram、Iordanis Kerenidis。量子および古典的な一方向通信の複雑さの指数的分離、ACM STOC 2004のプロシーディングス
  • [KR06] Iordanis Kerenidis、Ran Raz。ブール隠しマッチング問題の一方向通信の複雑さ。計算の複雑さに関する電子コロキウム(ECCC)13(087)(2006)
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