New Lower Bounds in Merlin-Arthur Communication and Graph Streaming Verification
Notice bibliographique
Résumé
We present novel lower bounds in the Merlin-Arthur (MA) communication model and the related annotated streaming or stream verification model. The MA communication model extends the classical communication model by introducing an all-powerful but untrusted player, Merlin, who knows the inputs of the usual players, Alice and Bob, and attempts to convince them about the output. We focus on the online MA (OMA) model where Alice and Merlin each send a single message to Bob, who needs to catch Merlin if he is dishonest and announce the correct output otherwise. Most known functions have OMA protocols with total communication significantly smaller than what would be needed without Merlin. In this work, we introduce the notion of non-trivial-OMA complexity of a function. This is the minimum total communication required when we restrict ourselves to only non-trivial protocols where Alice sends Bob fewer bits than what she would have sent without Merlin. We exhibit the first explicit functions that have this complexity superlinear - even exponential - in their classical one-way complexity: this means the trivial protocol, where Merlin communicates nothing and Alice and Bob compute the function on their own, is exponentially better than any non-trivial protocol in terms of total communication. These OMA lower bounds also translate to the annotated streaming model, the MA analogue of single-pass data streaming. We show large separations between the classical streaming complexity and the non-trivial annotated streaming complexity (for the analogous notion in this setting) of fundamental problems such as counting distinct items, as well as of graph problems such as connectivity and k-connectivity in a certain edge update model called the support graph turnstile model that we introduce here.
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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 | 0,008 | 0,051 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,007 |
| Communication savante | 0,007 | 0,027 |
| Science ouverte | 0,006 | 0,010 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,014 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,014 | 0,002 |
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 ».