MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3184920538 · doi:10.1109/focs52979.2021.00080

LEARN-Uniform Circuit Lower Bounds and Provability in Bounded Arithmetic

2022· article· en· W3184920538 sur OpenAlexaff
Marco Carmosino, Valentine Kabanets, Antonina Kolokolova, Igor C. Oliveira

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComplexity and Algorithms in Graphs
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesRoyal Society
Mots-clésEquivalence (formal languages)Bounded functionDiscrete mathematicsComputer scienceMathematicsCombinatoricsAlgorithm

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We investigate randomized LEARN-uniformity, which captures the power of randomness and equivalence queries (EQ) in the construction of Boolean circuits for an explicit problem. This is an intermediate notion between P-uniformity and non-uniformity motivated by connections to learning, complexity, and logic. Building on a number of techniques, we establish the first unconditional lower bounds against LEARN-uniform circuits: –For all$c\geq 1$, there is$L\in \mathsf{P}$that is not computable by circuits of size$n\cdot(\log n)^{c}$generated in deterministic polynomial time with$o(\log n/\log\log n)$equivalence queries to$L$. In other words, small circuits for$L$cannot be efficiently learned using a bounded number of EQs. –For each$k\geq 1$, there is$L\in \mathsf{NP}$such that circuits for$L$of size$O(n^{k})$cannot be learned in deterministic polynomial time with access to$n^{o(1)}$EQs. –For each$k\geq 1$, there is a problem in promise-ZPP that is not in FZPP-uniform$\mathsf{SIZE}[n^{k}]$. –Conditional and unconditional lower bounds against LEARN-uniform circuits in the general setting with randomized uniformity and access to EQs. In all these lower bounds, the learning algorithm may run in arbitrary polynomial time, while the hard problem is computed in some fixed polynomial time. We employ these results to investigate the (un)provability of non-uniform circuit upper bounds (e.g., Is N P contained in$\mathsf{SIZE}[n^{3}]?)$in theories of bounded arithmetic. Some questions of this form have been addressed in recent papers of Krajíček-Oliveira (2017), Müller-Bydzovsky (2020), and Bydzovsky-Krajíček-Oliveira (2020) via a mixture of techniques from proof theory, complexity theory, and model theory. In contrast, by extracting computational information from proofs via a direct translation to LEARN-uniformity, we establish robust unprovability theorems that unify, simplify, and extend nearly all previous results. In addition, our lower bounds against randomized LEARN-uniformity yield unprovability results for theories augmented with the dual weak pigeonhole principle, such as APC1(Jeřábek, 2007), which is known to formalize a large fragment of modern complexity theory. Finally, we make precise potential limitations of theories of bounded arithmetic such as PV (Cook, 1975) and Jeřábek's theory APC1, by showing unconditionally that these theories cannot prove statements like “$\mathsf{NP}\not\subseteq \mathsf{BPP}\wedge \mathsf{NP}\subset \mathsf{io}-\mathsf{P}/\mathsf{poly}$”, i.e., that N P is uniformly “hard” but non-uniformly “easy” on infinitely many input lengths. In other words, if we live in such a complexity world, then this cannot be established feasibly.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,010
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,079
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,018
Score d'incertitude au seuil0,060

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0100,079
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0030,002
Méta-épidémiologie (sens large)0,0030,005
Bibliométrie0,0020,003
Études des sciences et des technologies0,0030,008
Communication savante0,0080,032
Science ouverte0,0080,011
Intégrité de la recherche0,0040,014
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0180,003

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.

Tête enseignante Opus0,022
Tête enseignante GPT0,231
Écart entre enseignants0,209 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations6
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même sujetComplexity and Algorithms in GraphsTravaux en français237 207