Satisfiability and Derandomization for Small Polynomial Threshold Circuits
Notice bibliographique
Résumé
A polynomial threshold function (PTF) is defined as the sign of a polynomial p : {0,1}^n ->R. A PTF circuit is a Boolean circuit whose gates are PTFs. We study the problems of exact and (promise) approximate counting for PTF circuits of constant depth. - Satisfiability (#SAT). We give the first zero-error randomized algorithm faster than exhaustive search that counts the number of satisfying assignments of a given constant-depth circuit with a super-linear number of wires whose gates are s-sparse PTFs, for s almost quadratic in the input size of the circuit; here a PTF is called s-sparse if its underlying polynomial has at most s monomials. More specifically, we show that, for any large enough constant c, given a depth-d circuit with (n^{2-1/c})-sparse PTF gates that has at most n^{1+epsilon_d} wires, where epsilon_d depends only on c and d, the number of satisfying assignments of the circuit can be computed in randomized time 2^{n-n^{epsilon_d}} with zero error. This generalizes the result by Chen, Santhanam and Srinivasan (CCC, 2016) who gave a SAT algorithm for constant-depth circuits of super-linear wire complexity with linear threshold function (LTF) gates only. - Quantified derandomization. The quantified derandomization problem, introduced by Goldreich and Wigderson (STOC, 2014), asks to compute the majority value of a given Boolean circuit, under the promise that the minority-value inputs to the circuit are very few. We give a quantified derandomization algorithm for constant-depth PTF circuits with a super-linear number of wires that runs in quasi-polynomial time. More specifically, we show that for any sufficiently large constant c, there is an algorithm that, given a degree-Delta PTF circuit C of depth d with n^{1+1/c^d} wires such that C has at most 2^{n^{1-1/c}} minority-value inputs, runs in quasi-polynomial time exp ((log n)^{O (Delta^2)}) and determines the majority value of C. (We obtain a similar quantified derandomization result for PTF circuits with n^{Delta}-sparse PTF gates.) This extends the recent result of Tell (STOC, 2018) for constant-depth LTF circuits of super-linear wire complexity. - Pseudorandom generators. We show how the classical Nisan-Wigderson (NW) generator (JCSS, 1994) yields a nontrivial pseudorandom generator for PTF circuits (of unrestricted depth) with sub-linearly many gates. As a corollary, we get a PRG for degree-Delta PTFs with the seed length exp (sqrt{Delta * log n})* log^2(1/epsilon).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,034 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,004 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».