Conexões entre o problema da discrepância de Erdos e o CS (teórico)?


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Recentemente, houve novos resultados em estudos experimentais baseados em computador do Problema da Discrepância de Erdos (EDP) (via solucionadores SAT, citados abaixo). Esse problema foi citado e estudado por vários pesquisadores (T) de CS. No entanto, os links (possivelmente profundos?) Para (T) CS não são tão óbvios.

Quais são os links do EDP para (T) CS?

Seguem algumas referências que demonstram interesse da comunidade (T) CS na EDP:


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Por que você acha que existe um? Você cita algumas exposições populares: se eles não discutiram os links, talvez ainda não tenham sido estabelecidos.
András Salamon

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AS, poderia pesquisar isso e ter um pouco e até arriscar uma resposta, mas estou procurando / esperando respostas / sinopses / pesquisas de especialistas com o foco do ângulo TCS e acho que as respostas valeriam a pena para outros e para futuras referências também, não para um especialista nisso (e talvez especialistas nessa área não sejam muito comuns devido à sua natureza altamente avançada / profunda). grande parte da pesquisa da EDP está mais focada no lado estritamente matemático. também à procura de aplicação da teoria
vzn

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Por que os votos negativos? Essa é uma pergunta perfeitamente legítima em nível de pesquisa.
Jeffε

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Concordo com @ Jɛ ff E, acho que é uma questão de pesquisa legítima (sou tendenciosa por ter trabalhado nela). Uma crítica pode ser que cheira a um ganso selvagem, mas eu diria que é razoável esperar links entre a EDP e a TCS, dado o número de pessoas da TCS que demonstraram interesse no problema (e o blog de Kunal mostra que conexões explícitas existem).
Sasho Nikolov

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@ Jɛ ff E eles estão votando para baixo porque ele é supostamente um "manivela" ou um "troll" de acordo com algumas pessoas! Essas pessoas também pensam que, se você faz ou diz algo errado (ou errado, de acordo com eles), está sempre errado. De qualquer forma, votou positivamente na pergunta e na resposta de Sasho.
Tayfun Pay

Respostas:


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Existem muitos elos entre a teoria da discrepância e a ciência da computação, e Bernard Chazelle examinou lindamente alguns deles em seu livro . Também foram encontrados vários links mais recentemente, por exemplo, o post de Kunal no blog fala sobre a conexão com a privacidade diferencial de [MN] e [NTZ] . Outro exemplo é a ideia de Larsen de usar discrepâncias para provar limites inferiores do tempo de atualização / consulta para estruturas de dados dinâmicas. Muitos desses links podem ser instanciados com progressões aritméticas homogêneas (HAPs). Isso daria:

  • ε
  • limites mais baixos no tempo necessário para atualizar / consultar uma estrutura de dados dinâmica para a contagem do intervalo HAP
  • limites inferior e superior do erro necessário para responder a consultas HAP em particular

No entanto, há duas coisas que você deve realizar com relação a esses links. Uma é que não está claro que os espaços de intervalo dos HAPs sejam muito naturais. Quando você espera ter uma entrada com um conjunto múltiplo de números inteiros e deseja responder quantos elementos de um HAP estão na entrada? Não consigo pensar em uma situação quando isso acontece, mas talvez esteja perdendo alguma coisa.

Outra coisa que você deve perceber é que todos esses aplicativos dependem da noção de discrepância hereditária . Essa noção é mais robusta que a discrepância, o que a torna mais tratável: existem limites inferiores mais fortes disponíveis, é aproximada de fatores polilogarítmicos e é aproximadamente igual ao valor de um problema de otimização convexa. O resultado sobre o qual Kunal fala na postagem do blog (o artigo está aqui ) e a construção de Alon e Kalai sobre a qual Kalai escreveu nesta postagem do blogjuntos resolvem essencialmente a discrepância hereditária dos HAPs. Como explica Kunal, a intuição para o limite inferior da discrepância hereditária dos HAPs veio da estreita conexão entre discrepância hereditária e privacidade diferencial, juntamente com resultados anteriores em privacidade diferencial.

No entanto, a EDP trata da discrepância de HAPs. A discrepância é muito mais frágil do que a discrepância hereditária, e isso dificulta o limite inferior. Isso também o torna menos útil em aplicativos que a discrepância hereditária. E é por isso que a EDP ainda está aberta, enquanto a questão da discrepância hereditária é bastante bem compreendida.

Deixe-me terminar com uma abordagem para atacar a EDP, inspirada nas idéias da ciência da computação. Existe uma maneira de diminuir a discrepância de um programa semidefinido; consulte a pesquisa da Bansal para obter detalhes. O valor ideal do programa semidefinido é limitado pelo valor de qualquer solução viável para seu programa duplo. Assim, pode-se tentar provar a EDP exibindo uma família de soluções duplas para esse relaxamento semidefinido de discrepância e mostrando que o valor das soluções duplas vai para o infinito. Não vejo razão para que tal ataque não funcione, em particular não sabemos como construir soluções para o relaxamento semidefinido que têm valor constante para instâncias arbitrariamente grandes. De fato, grande parte do esforço no polímato5 foi centrado em encontrar ou descartar soluções duplas com estrutura específica.

Θ(n1/4)


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SN thx para resposta e pergunta de resgate com resposta / edição. Se você encontrou o livro chazelles há alguns anos e sentiu que, embora excepcional, fosse difícil classificar os aplicativos (TCS), seria bom se fosse mais claro ou separado em um capítulo separado.
vzn

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o livro inteiro é sobre aplicações de métodos de discrepância à ciência da computação. chapeters 1-3 são técnicas básicas e introdução, e, em seguida, capítulos 4-11 são todos cerca de aplicações para TCS.
Sasho Nikolov 23/02

@SashoNikolov Então Terry Tao provou a conjectura de Erdos ou não? Ler o blog lipton com sapos me confundiu ainda mais. Qual é o veredicto em resumo? Você poderia explicar?

@Arul Enquanto eu só passaram por uma parte do papel, pelo olhar dele que ele tem de fato provou a conjectura. Ou seja, ele mostrou que a discrepância de progressões aritméticas homogêneas é ilimitada. Ele até mostra isso para a versão vetorial, ou seja, o relaxamento do SDP.
Sasho Nikolov

@SashoNikolov Obrigado pelo feedback. O que há com a afirmação de rjl: "Uma coisa é certa, o problema da discrepância de Erdős ainda é um problema. Yogi Berra, que faleceu ontem, disse que" não acabou até acabar "e não acabou". ?
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