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Enregistrement W4396892922 · doi:10.1145/3651613

A faster FPRAS for #NFA

2024· article· en· W4396892922 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueProceedings of the ACM on Management of Data · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning and Algorithms
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesUniversitas Brawijaya
Mots-clésComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Given a non-deterministic finite automaton (NFA) A with m states, and a natural number n (presented in unary), the #NFA problem asks to determine the size of the set L(A,n) of words of length n accepted by A. While the corresponding decision problem of checking the emptiness of L(A,n) is solvable in polynomial time, the #NFA problem is known to be #P-hard. Recently, the long-standing open question --- whether there is an FPRAS (fully polynomial time randomized approximation scheme) for #NFA --- was resolved by Arenas, Croquevielle, Jayaram, and Riveros in [ACJR19]. The authors demonstrated the existence of a fully polynomial randomized approximation scheme with a time complexity of ~O(m 17 n 17 • 1/ε 14 • log (1/δ)), for a given tolerance ε and confidence parameter δ. Given the prohibitively high time complexity in terms of each of the input parameters, and considering the widespread application of approximate counting (and sampling) in various tasks in Computer Science, a natural question arises: is there a faster FPRAS for #NFA that can pave the way for the practical implementation of approximate #NFA tools? In this work, we answer this question in the positive. We demonstrate that significant improvements in time complexity are achievable, and propose an FPRAS for #NFA that is more efficient in terms of both time and sample complexity. A key ingredient in the FPRAS due to Arenas, Croquevielle, Jayaram, and Riveros [ACJR19] is inter-reducibility of sampling and counting, which necessitates a closer look at the more informative measure --- the number of samples maintained for each pair of state q and length i <= n. In particular, the scheme of [ACJR19] maintains O(m 7 /n 7 ε 7 ) samples per pair of state and length. In the FPRAS we propose, we systematically reduce the number of samples required for each state to be only poly-logarithmically dependent on m, with significantly less dependence on n and ε, maintaining only ~O(n 4 /ε 2 ) samples per state. Consequently, our FPRAS runs in time ~O((m 2 n 10 + m 3 n 6 ) • 1/ε 4 • log 2 (1/δ)). The FPRAS and its analysis use several novel insights. First, our FPRAS maintains a weaker invariant about the quality of the estimate of the number of samples for each state q and length i <= n. Second, our FPRAS only requires that the distribution of the samples maintained is close to uniform distribution only in total variation distance (instead of maximum norm). We believe our insights may lead to further reductions in time complexity and thus open up a promising avenue for future work towards the practical implementation of tools for approximate #NFA.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesScience ouverte
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,425
Score d'incertitude au seuil0,998

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0070,006
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,056
Tête enseignante GPT0,324
Écart entre enseignants0,268 · 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