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改进了傅里叶熵和最小熵的界限。 (英语) Zbl 07650930号

Paul,Christophe(ed.)等人,第37届计算机科学理论方面国际研讨会,STACS 2020,法国蒙彼利埃,2020年3月10日至13日。Wadern:达格斯图尔宫——莱布尼茨Zentrum für Informatik。LIPIcs–莱布尼茨国际程序。通知。154,第45条,第19页(2020年)。
小结:给定一个布尔函数(f:{-1,1\}^n\到{-1,1\}),将傅里叶分布定义为\([n]\)子集上的分布,其中每个\(S\subseteq[n]\])是以概率\(widehat{f}(S)^2\)采样的。由文本{E.Friedget}和G.卡莱[《美国数学学会学报》124,第10期,2993–3002(1996年;Zbl 0864.05078号)]试图将与傅里叶分布相关的两个基本度量联系起来:是否存在一个普适常数\(C>0),即\(mathbb{H}(f^2)\leq C\cdot\operatorname{Inf}(f)\),其中\\)是(f)的总影响吗?
在本文中,我们提出了对FEI猜想的三个新贡献:
(i)
我们的第一个贡献表明,\(mathbb{H}(\hatf^2)\leq2\cdot\mathsf{aUC}^\oplus(f)\),其中\(\mathsf{aUC}^\oplus(f)\)是\(f)的平均无歧义平价证书复杂度。这改善了Chakraborty等人[S.Chakraborty等人,2016]所示的几个界限。我们进一步改进了明确DNF的这一界限。
(ii)
接下来,我们考虑O’Donnell等人提出的较弱的Fourier Min-entropy-Influence(FMEI)猜想[R.O’Donnell等人,2011;R.O‘Donnell,2014],该猜想询问:{高}_\infty(\hat f^2)\leq C\cdot\operatorname{Inf}(f)\),其中\(\mathbb{高}_\infty(f^2)是傅里叶分布的最小熵。我们显示\(\mathbb{高}_\infty(\hat f^2)\leq 2\cdot\mathrm{C}_{\min}^\oplus(f)\),其中\(\mathrm{C}(C)_{\min}^\oplus(f)\)是\(f\)的最小奇偶校验证书复杂度。我们还显示,对于所有\(\varepsilon\geq0\),我们有\(\mathbb{高}_\infty(\hat f^2)\leq 2\log(\Vert\widehat f\Vert_{1,\varepsilon}/(1-\varepsilon)\),其中\(\Vert_widehat-f\Vert_{1,\ varepsilen}\)是\(f\)的近似谱范数。作为推论,我们验证了read-k DNF类的FMEI猜想(对于常数\(k\))。
(iii)
我们的第三个贡献是更好地理解FEI猜想对于布尔立方体上1/3近似布尔函数的多项式结构的含义。我们提出了一个猜想:阶数为(d)且稀疏度为(2^ω(d))的平坦多项式(其非零傅里叶系数具有相同的大小)不能1/3近似布尔函数。假设FEI,这个猜想是正确的,我们无条件地证明了一类多项式的猜想(即,不假设FEI猜想)。我们讨论了我们的猜想与Bohnenblust-Hille不等式常数之间的有趣联系,该不等式在泛函分析中得到了广泛的研究。

关于整个系列,请参见[Zbl 1433.68032号].

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第68季度 计算理论
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