Reconstruction of Depth 3 Arithmetic Circuits with Top Fan-In 3
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we give the first subexponential (and in fact quasi-polynomial time) reconstruction algorithm for depth 3 circuits of top fan-in 3 (ΣΠΣ(3) circuits) over the fields ℝ and C. Concretely, we show that given blackbox access to an n-variate polynomial f computed by a ΣΠΣ(3) circuit of size s, there is a randomized algorithm that runs in time quasi-poly(n,s) and outputs a generalized ΣΠΣ(3) circuit computing f. The size s includes the bit complexity of coefficients appearing in the circuit. Depth 3 circuits of constant fan-in (ΣΠΣ(k) circuits) and closely related models have been extensively studied in the context of polynomial identity testing (PIT). The study of PIT for these models led to an understanding of the structure of identically zero ΣΠΣ(3) circuits and ΣΠΣ(k) circuits using some very elegant connections to discrete geometry, specifically the Sylvester-Gallai Theorem, and colorful and high dimensional variants of them. Despite a lot of progress on PIT for ΣΠΣ(k) circuits and more recently on PIT for depth 4 circuits of bounded top and bottom fan-in, reconstruction algorithms for ΣΠΣ(k) circuits has proven to be extremely challenging. In this paper, we build upon the structural results for identically zero ΣΠΣ(3) circuits that bound their rank, and prove stronger structural properties of ΣΠΣ(3) circuits (again using connections to discrete geometry). One such result is a bound on the number of codimension 3 subspaces on which a polynomial computed by an ΣΠΣ(3) circuit can vanish on. Armed with the new structural results, we provide the first reconstruction algorithms for ΣΠΣ(3) circuits over ℝ and C. Our work extends the work of [Sinha, CCC 2016] who provided a reconstruction algorithm for ΣΠΣ(2) circuits over ℝ and C as well as the works of [Shpilka, STOC 2007] who provided a reconstruction algorithms for ΣΠΣ(2) circuits in the setting of small finite fields, and [Karnin-Shpilka, CCC 2009] who provided reconstruction algorithms for ΣΠΣ(k) circuits in the setting of small finite fields.
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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 | 0,001 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».