理論計算機科学

理論計算機科学者および関連分野の研究者のためのQ&A

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線形プログラムのおおよその解決のための最良の可能な時間/エラーのトレードオフは何ですか?
具体的には、各プレーヤーがアクションを持つ2人のプレーヤーのゼロサムゲームを解決するためのLPを検討してください。ペイオフマトリックスAの各エントリの絶対値が最大1であるとします。簡単にするために、スパース性を仮定しません。nnnAAA このゲームの価値を概算するためにランタイムが利用できるとします。TTT この値を近似するための1つの手法は、乗法的更新法です(このコンテキストでは後悔のない学習として知られています)。これは、エラーの与え、ここで、〜Oの皮は、因子をログ。O~(n/T−−−−√)O~(n/T)\tilde O(\sqrt{n/T})O~O~\tilde O 最もよく知られている内点法のエラーランドスケープがどのようなものか正確にはわかりませんが、エラーはようなものだと推測しています。O (exp(− T/ n3))O(exp⁡(−T/n3))O(\exp(-T/n^3)) 乗法更新法は逆多項式であるエラーを与えます。内点法は、Tで指数関数的に小さいエラーを与えます。したがって、2つの最良のエラーは、内部ポイントが追いつくまでしばらくの間徐々に減少し、その後、エラーは突然崖から落ちます。私の本能は、このように振る舞う可能な限り最良の時間/エラーのトレードオフに反しています。TTTTTT 私の質問: 時間/エラーのトレードオフ曲線の角を滑らかにする近似線形計画法のアルゴリズムはありますか?つまり、利用可能な時間パラメータの任意の値に対して少なくとも2つのうちの最高の機能を実行し、時間とエラーのトレードオフが比較的スムーズなアルゴリズムです。内点法と乗法更新法を組み合わせるよりインテリジェントな方法は、2つのうちのどちらかを採用するよりも、このようなアルゴリズムを取得する方法の1つです。 参考文献: 一般的な乗法的更新: http://www.cs.princeton.edu/~arora/pubs/MWsurvey.pdf ゼロサムゲームの乗法更新: http://dx.doi.org/10.1016/0167-6377(95)00032-0 LPをカバー/パッキングするための乗法的更新: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0801/0801.1987v1.pdf オリジナルのインテリアポイントペーパー: http://math.stanford.edu/~lekheng/courses/302/classics/karmarkar.pdf 適用された数学の観点からの内点: Bertsekasの非線形計画法、セクション4.1.1。

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最も頻繁に発生する「k」個のアルゴリズム
私は、データストリームで最も頻繁に発生する「k」個の要素をいつでも通知する最も効率的な(ストリーミング??)アルゴリズムを探してきました。この投稿:「分割統治」データストリームアルゴリズムに興味を持ちました。 たとえば、数字があると仮定します:(4,3,5,1,6,2,4,3,3,8,9,1)そして、最も頻繁に発生する3つの数字(たとえば)をクエリした後、答えとして(3,4,1)を取得します。 オンラインで検索しようとしましたが、アプローチを提供し、それが最良であると言う場所を見つけることができませんでした。些細な解決策は、ヒープまたはバランスの取れたバイナリツリーを使用することですが、より良い方法があると思い、それがどこかに文書化されているかどうかを知りたかったのです。 編集:私は、何らかの方法でデータの分布に依存する承認アルゴリズム(多くが検索結果にポップアップする)とは対照的に、常に正しい答えを与えるアルゴリズムを探しています

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ほとんどのREGEX実装はどこで複雑さのスケールに分類されますか?
perlや.NETなどの正規表現の最新の実装は、lookaheadやlookbehindなどの機能を備えたREGEXの古典的なコンピューターサイエンスの定義を超えています。これらの機能により、有限の非プッシュダウンオートマトンでは記述できないステートメントを解析できますか?可能な場合、チューリング完了にどれだけ近いのでしょうか?

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実際のコンピューターネットワーク用のランダムグラフのモデル
実際のコンピューターネットワークのグラフに似たランダムグラフのモデルに興味があります。一般的なよく研究されたモデル(個の頂点、可能性のある各エッジが確率選択される)が実際のコンピューターネットワークの研究に適しているかどうかはわかりません(そうですか?)。G(n,p)G(n,p)G(n,p)nnnppp ランダムグラフのどのモデルが、実際にコンピューターネットワークを理解するのに役立つか? より一般的には、(G(n,p)G(n,p)G(n,p)モデルと同等のモデル以外の)有限ランダムグラフの他のどのモデルが文献で研究されていますか?(理想的な答えは、有限ランダムグラフの調査済みモデルの調査へのポインタです。)

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パリティと
パリティとは分離不可能な双子のようなものです。それとも、過去30年の間そうでした。ライアンの結果に照らして、少人数のクラスに対する関心が新たになります。AC0AC0AC^0 Furst Saxe SipserからYao to Hastadまでは、すべてパリティおよびランダム制限です。Razborov / Smolenskyは、パリティ付きの近似多項式です(ok、modゲート)。Aspnes et alは、パリティに弱い次数を使用しています。さらに、Allender HertrampfとBeigel Taruiは、少人数のクラスで戸田を使用することについてです。そして、決定木を持つRazborov / Beame。これらはすべてパリティバスケットに分類されます。 1)でないことを直接示すことができる(パリティ以外の)他の自然な問題は何ですか?AC0AC0AC^0 2)AC ^ 0の下限に対する劇的に異なるアプローチが試みられたことを知っている人はいますか?

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ユニークなゲームの視覚化
ユニークなゲーム予想を説明するために、どのように写真をデザインしますか? これは、次回のAMS合同会議でのユニークなゲームに関する「Current Events」プレゼンテーションと、今後作成される小冊子のためのものです。 過去に制作されたイラストの種類の例は http://www.ams.org/meetings/lectures/current-events-bulletin 2006年版をクリックすると、Madhu SudanがPCPでの講演を説明するために使用した写真を見ることができます。 ガジェットを使用して独自のゲームを最大カットに減らすか、Khot-Vishnoiグラフを適度に小さくすることを考えました。私が受け取った良い提案は、ユニークなゲームのほぼ満足できるインスタンスのラベル拡張グラフを描画し、最適なソリューションに対応する頂点を異なる色で強調表示することでした。 他の提案?

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(偽?)関数の計算可能性の証明?
n個のゼロがπに連続して現れる場合に1を返す関数考えます。今、誰かが私にf (n )が計算可能であるという証明を与えました:f(n )f(n)f(n)nnnππ\pif(n )f(n)f(n) どちらの全てのn、のためにに現れるπ、またはそこにある午前ST 0 mがに表示されπと0 メートル+ 1はしません。最初の可能性f (n ):= 1 ; 二つ目のためのF (N ):= 1 IFF N ≤ Mそうでなければ、0。0n0n0^nππ\pi0m0m0^mππ\pi0m + 10m+10^{m+1}f(n ):= 1f(n):=1f(n) := 1f(n ):= 1f(n):=1f(n) := 1N ≤ Mn≤mn \leq m 著者は、これを計算するアルゴリズムが存在するため、これが計算可能性を証明すると主張しています。f(n )f(n)f(n) この証明は正しいですか?

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オンライン凸最適化の内部後悔
Zinkevichの「オンライン凸最適化」(http://www.cs.cmu.edu/~maz/publications/ICML03.pdf)は、線形設定から凸設定までの「後悔最小化」学習アルゴリズムを一般化し、優れた「外部後悔」を提供します。 。内部の後悔についても同様の一般化がありますか?(正確にそれが何を意味するのかさえ完全にはわかりません。)

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頂点のすべてのペアが一意の共通ネイバーを持つグラフの構築
LET簡単のグラフであるの頂点程度のない頂点を持つ。 2つの頂点について、それらの両方に隣接する一意の頂点があると仮定します。このようなグラフが規則的であることを証明するのは、A Course in Combinatorics、van LintおよびWilsonの演習です。GGGnnn(n > 3)(n>3)(n > 3)n − 1n−1n − 1GGG しかし、私の質問は、与えられた制約を満たすグラフが存在するかどうかです。問題解決セッション中に元のエクササイズについて議論している間、誰かが、頂点のすべてのペアが一意の共通近傍を持ち、グローバルな頂点がないグラフの例を考え出すことができるかどうか尋ねました。構築のための具体的な例や手順を思い付くことも、グラフにこれらの特性があるという証拠を確立することもできませんでした。 助言がありますか? 注:そのようなグラフが規則的であることを証明することに関しては、それはかなり簡単であることが判明しました。頂点は同じ次数を持ち、推移性引数は、非グローバル頂点制約の助けを借りて、グラフが規則的であることを示します。

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Craigの内挿を計算するためのアルゴリズムは何ですか?
内挿を計算するアルゴリズムの調査はありますか?1つのアルゴリズムのみに関する論文はどうですか?私はほとんどに興味がある場合は、とC = Q、プラス補間を可能な限り小さくあるという制約。(2005年のMcMillanの論文を知っています。これは、量指定子を避けながら、補間関数を取得する方法を説明しています。)A = ¬ P ∧ QA=¬p∧qA=\lnot p\land qC= qC=qC=q 背景: クレイグの補間定理(1957)場合と言い、Aが(あるFOL)における式T A及びCは、の式でT Cは、式が存在するBよう⊢ T A A → Bと⊢ T C B → C。フォーミュラBは、AとCのクレイグ補間関数です。⊢TA∪ TCA → C⊢TA∪TCA→C\vdash_{T_A\cup T_C}A\to CAAATATAT_ACCCTCTCT_CBBB⊢TAA → B⊢TAA→B\vdash_{T_A}A\to B⊢TCB → C⊢TCB→C\vdash_{T_C}B\to CBBBAAACCC(又は、代替的定義での及び¬ C)。些細な補間¬ P ∧ QとqがあるQ、しかし私が欲しいの小さないくつかの合理的な定義については、補間を「小さな」(な構文サイズなど)。(補間関数には多くの用途がありますが、好奇心が強い場合のためにここに1つあります。)AAA¬ C¬C\lnot C¬ P ∧ Q¬p∧q\lnot p\land qqqqqqq 動機:これは、検証条件生成による(非常に)増分プログラム検証で役立ちます。

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セマンティクスで副作用はどのように処理されますか?
Anthony AabyのSemanticsに関する「プログラミング言語入門」セクションで、彼は次の観察を行います。 プログラミング言語のセマンティクスにおける作業の多くは、命令型プログラム(割り当てコマンドを使用したプログラム)を構築して理解しようとする際に遭遇する問題によって動機付けられています。割り当てコマンドは値を変数に再割り当てするため、プログラムの離れた部分に予期しない影響を与える可能性があります。 これは、副作用を許可することでセマンティクスの作業の大部分が動機付けられるという驚くべき承認として私を打った。 プログラミング言語の副作用の存在は、プログラムを計算モデルにマップする機能にどのように影響しますか?副作用を許容しながら、このプロセスを改善できる状態管理のアプローチはありますか?

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実際に最も頻繁に使用されるアルゴリズムはどれですか?
ロックされています。この質問とその回答はロックされています。なぜなら、質問はトピックから外れていますが、歴史的に重要だからです。現在、新しい回答やインタラクションを受け入れていません。 どのアルゴリズムが最も頻繁に使用されますか? 回答ごとに1つのアルゴリズムを記述し、回答を短くしてください(1行または2行)。

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CNF-SAT用の非決定論的な線形時間アルゴリズムはありますか?
決定問題CNF-SATは次のように説明できます。 入力:連言標準形のブール式。ϕϕ\phi 質問:\ phiを満たす変数の割り当てはありϕϕ\phiますか? 非決定性の2テープチューリングマシンで CNF-SATを解くためのいくつかの異なるアプローチを検討しています。 N ⋅ ポリ(ログ(n ))n⋅poly(log⁡(n))n \cdot \texttt{poly}(\log(n))ステップでCNF-SATを解決するNTMがあると思います。 質問:O (n )O(n)O(n)ステップでCNF-SATを解決するNTMはありますか? 関連する参考文献は、ほぼ線形時間の非決定論的アプローチのみを提供している場合でも評価されます。

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一連の行列のすべての積が最終的にゼロに等しいかどうかを確認する
私は次の問題に興味があります:整数行列がこれらの行列のすべての無限積が最終的にゼロ行列に等しいかどうかを決定します。A1,A2,…,AkA1,A2,…,AkA_1,A_2, \ldots, A_k これは、あなたが思うことを正確に意味します:行列のセットは、無限のシーケンスが存在しない場合、すべての積が最終的にゼロに等しいという特性があります、すべて、すべてのに対してとなります。i 1、i 2、i 3 … { 1 、… 、k } A i 1 A i 2 ⋯ A i l ≠ 0 l{A1,…,Ak}{A1,…,Ak}\{A_1, \ldots, A_k\}i1,i2,i3…i1,i2,i3…i_1, i_2, i_3\ldots{1,…,k}{1,…,k}\{1, \ldots, k\}Ai1Ai2⋯Ail≠0Ai1Ai2⋯Ail≠0 A_{i_1} A_{i_2} \cdots A_{i_l} \neq 0lll すべての製品が最終的にゼロに等しいかどうかを決定する問題は、以前に研究されましたか?それは決定可能ですか? マトリックスの死亡率に関連する可能性があるようです。これは決定できませんが、明確な関係は見当たりません。

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LP双対性の直感的/非公式の証明?
LP双対性について「ポイント・ホームを打つ」ための良い非公式/直観的な証拠は何でしょうか?最小化された目的関数が境界を理解する直感的な方法で実際に最小であることをどのように示すのが最善ですか? 二重性の教え方は、私が知っている多くの人々に共有されていると確信している1つの理解につながっただけです。限目。この二元性の「結論」は固執しているように見えるが、「なぜそうなのか」(つまり、最適解にどのように/なぜ限界があるのか​​)ではない。 証明の動機となる可能性のある最適な下限/上限を「表示」するために不等式で遊ぶ方法はありますか? 私はChvatalの本や他のいくつかの本を調べましたが、LPの絶対的な初心者が理解できるものは何も見つかりませんでした。私が得た最も近いものはアルゴリズムに関するVaziraniの本で、彼は「不等式と限界を示すいくつかのマジックナンバーとの乗算」について語っています。

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