跳到内容
公开可用 发布者德古意特出版社 2016年2月15日

没有短隐含项的函数。第一部分:权重的较低估计数

  • 帕维尔·V·罗尔杜金 电子邮件徽标 阿列克谢·塔拉索夫 电子邮件徽标

摘要

该文件涉及n个-放置不允许的隐含项的布尔函数k个变量,1≤k个<n个.最小可能重量的估计w个(n个,k个)得到了这样的函数。结果表明:w个(n个, 1) = 2,n个= 2, 3, ..., w个(n个,2)~log2n个作为n个→ ∞, 而且,对于k个>2存在n个0这样的话w个(n个,k个) > 2k个−2·日志2n个为所有人n个>n个0.

介绍和结果说明

我们介绍一些定义和符号。

  1. V(V)n个是长度的二进制向量集n个;

  2. E类(f)是一个n个-放置布尔函数(f)(x个1。。。,x个n个); 也就是说,E类(f)= {(α1。。。,αn个) ∈V(V)n个:(f)(α1。。。,αn个) = 1} ;

  3. (f)║ = |E类(f)|是函数的权重(f);

  4. α是向量的权重αV(V)n个;

  5. (f)指示布尔函数的相等性(f);

  6. (f)¯=(f)Ş1是函数的反转(f);

  7. 给定布尔变量x个α∈{0,1},我们设置

    x个α={x个¯,α=0;x个,α=1

暗示的布尔函数的(f)(x个1。。。,x个n个)是非恒定布尔函数这样的话(f)·(f); 这相当于包含E类(f)E类(请参见[1]). 文献中出现了许多与含意相似的定义。例如,在[2]–[5]有布尔函数零化子的定义(f):一个湮灭器函数的(f)是一个函数小时这样的话(f)·小时≡ 0. 很明显小时是函数的零化子(f)当且仅当函数小时¯=小时Ş1是函数的暗示(f)有时(参见[7])布尔函数的含义(f)称为函数的上模拟(f)(请参见[4]). 最小化DNF的著名问题(请参见[9])涉及布尔函数(函数)含义的定义被称为含蓄的函数的(f)如果(f)=),这是隐含概念的双重含义(例如,请参见[]). 布尔函数的隐含项和隐含项的概念之间有着直接的关系(f):是函数的暗示(f)当且仅当¯是的暗示(f)¯相应地,人们可以用这些术语重新表述论文的主要结果,并进行明确的修改。

本文讨论了一个布尔函数的权的最小可能值的估计,它最多不允许一个隐式k个变量。例如,论文中也提到了类似的问题[5],给出了存在对本质变量数量有约束的零化子的一些条件。例如,推论3本文的结论可以很容易地从[5]. 另一方面,在布尔函数零化子的研究中,主要关注函数的代数免疫性的研究,它被定义为函数的零化子可能的最小程度(f)(f)⊕ 1. 零化器中的许多变量意味着对其度的约束。然而,函数的零化子的缺失(f)最多取决于k个变量一般不会对函数的代数免疫性值施加任何约束(f).

长度对于布尔函数,我们应该了解其基本变量的数量;常数函数(0或1)的长度将被假定为0。

n个k个,n个>k个≥1,为固定自然数。我们考虑班级G公司n个(k个)属于n个-放置不允许长度不超过暗示的布尔函数k个。请注意,对于n个=k个任何n个-位置非恒定函数总是隐含长度n个(函数本身)。因此,本案不予考虑。对于n个>k个≥1级G公司n个(k个)是非空的-例如,它包含的任何函数n个权重为2的变量n个− 1. 的确,如果E类(f)=V(V)n个\ {(α1。。。,αn个)}对于函数(f),然后(f)(x个1,,x个n个)=x个n个α1Ş1x个n个αn个Ş1.如果是函数的暗示(f),那么根据定义E类(f)E类E类V(V)n个,因此E类(f)=E类; 也就是说,(f)。显然,函数的所有变量(f)是必需的,因此函数的长度n个而不是k个对于k个<n个因此,函数(f)不承认长度的暗示k个那么,这个班级G公司n个(k个)为非空k个<n个.

考虑到上述情况,我们可以正确书写w个(n个,k个)对于类中函数的最小权重G公司n个(k个).

如果布尔函数为n个变量的权重为0,则其含义都是非恒定布尔函数n个变量。因此,对于任何n个k个,n个>k个,恒零函数不属于该类G公司n个(k个),因此,w个(n个,k个) > 0.

本论文的目的是找出以下方面的较低估计值w个(n个,k个)用于各种n个k个,n个>k个。对于k个这个问题很容易解决。

断言1

让n≥ 2成为一个自然数。然后w(n个, 1) = 2.

证明。没有重量为1的函数不包含长度为1的含义,因为如果函数(f)假设唯一元组上的值为1(α1。。。,αn个) ∈V(V)n个,然后(f)(x个1,,x个n个)=x个1α1x个n个αn个,因此函数=x个α是的暗示(f)。因此,w个(n个,1) ≥ 1. 此外,可以直接表示n个-权重为2的位置函数不允许长度为1的暗示:这是函数(f)(x个1,,x个n个)=x个1x个n个x个¯1x个¯n个的确,x个α(f)=x个1αx个n个αx个1x个n个x个¯1x个¯n个=(f)对于任何1,n个¯α∈ {0, 1}. 因此,w个(n个, 1) = 2.

除了这个案子k个=1,我们成功地找到了w个(n个,k个)仅用于k个=2:下面将显示w个(n个,k个)~日志2n个作为n个→ ∞. 对于k个≥3,我们将证明存在n个0这样的话w个(n个,k个)>2k个−2·日志2n个为所有人n个n个0此外,还将显示最小值n个>k个w个(n个,k个)=2k个此外,如果w个(n个,k个) = 2k个,然后n个=k个+ 1.

1无短蕴涵函数与组合完备矩阵的关系

暗示被称为初级的如果它可以写成一个初等析取。下面的直截了当的断言使我们可以将不含短隐含的函数的研究简化为不含短初等隐含的函数。

断言2

一个非恒定布尔函数f具有长度k的隐式当且仅当它具有一个长度k的初等隐式时.

证明.让(x个1,,x个k个)是函数的隐含(f)(x个1, …,x个n个) . 我们表示函数作为主要合取范式(CNF):

=(1,...,k个)V(V)n个\E类(x个11Ş1x个k个k个Ş1).

考虑任何基本析取K(K)=x个1α1Ş1x个k个αk个Ş1,(1,,k个)V(V)n个\E类此主要CNF的。它有k个基本变量。接下来,我们有

(f)K(K)((f))K(K)(f)(K(K))(f)(f),

也就是说,K是函数的隐式(f).

相反的情况显而易见。□

布尔函数中缺少初等蕴涵具有明显的组合意义。我们需要以下定义。

定义1

k个, 1 ≤k个<n个,是一个自然数。A(0,1)-矩阵A类大小为×n个将被调用k阶组合完备如果在的任何子矩阵中A类大小为×k个,对于任何布尔向量v(v)长度的k个,存在与匹配的行v(v).

换句话说,任何k个矩阵的列A类必须包含2个k个可能的行(不一定只有一行)。

我们指出组合完备矩阵的几个简单性质。很明显≥ 2k个≥2,且任意矩阵的顺序组合完备k个,k个≥2,是组合完备的阶为所有人<k个也很容易表明,组合完备矩阵的任何列的反演(即其所有项的反演)也给出了相同阶的组合完备矩阵。特别地,矩阵的求逆也会产生一个组合完备矩阵,将组合完备矩阵与任意数目的任意行相加也会得到一个相同阶的组合完备矩阵。

我们举一个例子。n个k个被固定,n个k个考虑矩阵A类,其行都是可能的长度向量n个和重量k个.矩阵A类(n个k个)排。我们选择任意k个列,共列A类在矩阵的每一行中A类,在对应于n个k个未选定的列,最多可以放置(n个k个)单位;剩下的1将在选中的k个柱。因此,so-obtained子矩阵将包含所有可能的长度行k个重量至少为t吨=最大值{0,2k个n个}. 因此,对于n个≥ 2k个,此子矩阵将包含所有长度的行k个,这意味着矩阵A类其本身是顺序组合完备的k个.

在本例中,数字矩阵中的行数A类带有小固定k个并不断增加n个表现为O(运行)(n个k个). 然而,可以用更少的行数构造组合完备矩阵。事实上,本文研究的是求组合完备矩阵的最小行数。这里的基本考虑是,组合完备矩阵与不允许初等蕴涵的布尔函数之间存在直接的关系。我们表示为E类˜(f)矩阵,其行是布尔函数的执行向量(f)属于n个变量;也就是说,

E类˜(f)=((α1(1),,αn个(1))(α1((f)),,αn个((f)))),

哪里(α1(),,αn个())E类(f),=1,(f)¯.

以下断言是对以下类似事实的自然概括k个=2,已在中证明[8]. 这个事实很容易被证明等价于[5].

断言3

非恒定函数f具有长度k的初等蕴涵当且仅当矩阵E类˜(f)不是k阶的组合完备.

证明.考虑长度的基本析取k个:=x个1α1x个k个k个。此析取是函数的含义(f)当且仅当(f)(f)(x个1α1x个k个αk个)(f)最后一个等式相当于说(f)(x个1。。。,x个n个)所有向量都应满足=0(α1。。。,αn个)这样的话αj个=αj个Ş1,j个=1,k个¯换句话说,在函数的执行向量中(f)没有这样的值1⊕ 1, …,k个?1分别位于1, …,k个。根据定义,当且仅当列1, …,k个矩阵的E类˜(f)不包含表单的行(1⊕ 1, ...,k个⊕ 1) ; 也就是说,矩阵E类˜(f)组合顺序不完整k个. □

最小值(k个)(n个)是组合完备有序矩阵中的最小行数k个具有n个柱,n个>k个.

推论1

让n,k是自然数,n个>k个≥ 1.然后

w个(n个,k个)=最小值(k个)(n个).

证明.来自断言3因此,如果布尔函数(f)属于n个变量没有长度含义k个如果它的重量是w个(n个,k个),然后是矩阵E类˜(f)具有w个(n个,k个)行和n个列按顺序组合完成k个因此,w个(n个,k个)最小值(k个)(n个)另一方面,我们考虑一个组合完备矩阵A类订单的k个具有最小值(k个)(n个)行和n个柱。在这个矩阵中没有相等的行,否则,当删除重复的行时,我们得到一个组合完备的有序矩阵k个具有n个列和小于最小值(k个)(n个)行,但这是不可能的,因为最小值(k个)(n个)尤其是,缺少相等行意味着最小值(k个)(n个)2n个但在这种情况下,矩阵A类可以看作矩阵E类˜(f)对于函数(f)定义如下:E类(f)={A类1,A类2,,A类最小值(k个)(n个)},其中A类是矩阵的行A类. Then个-place函数(f)重量的最小值(k个)(n个)没有暗示断言3,所以我们得到了反向不等式w个(n个,k个)最小值(k个)(n个),这证明了推论。□

由于一个组合完备的有序矩阵中的行数k个不小于2k个,我们得到了第一个估计w个(n个,k个).

推论2

让n,k是自然数,n个>k个≥ 1.然后

w个(n个,k个)2k个.

评价问题的对偶问题最小值(k个)(n个)是在给定固定行数的情况下查找的问题,最大可能值n个最大值(k个)()存在组合完备序矩阵的列数k个和尺寸×n个最大值(k个)()在布尔函数语言中,这个问题简化为搜索k个,重量函数取决于尽可能多的变量,但没有长度含义k个.

我们注意到最小值(k个)(n个)为所有人定义k个≥ 1; 另一方面,n个最大值(k个)()仅为定义k个>1,因为k个=1可以将矩阵作为1阶组合完备矩阵(001101),它只有两行和任意数量的列。因此,我们只关心k个> 1.

给定一个固定k个> 1,n个最大值(k个)()为所有人定义≥ 2k个.功能n个最大值(k个)()不会减少;也就是说,n个最大值(k个)()n个最大值(k个)(+1),因为根据上述内容,组合完备矩阵可以用任意数量的行进行扩充。然而,对于任何固定的k个函数n个最大值(k个)()正在严格增加(这一事实仅为k个= 2; 参见[8]). 类似地,因为从组合完备的顺序矩阵k个最多k个列可以删除任何列以保持矩阵组合完整,函数最小值(k个)(n个),n个>k个>1,不减。

在某些情况下,显式编写函数更容易n个最大值(k个)()而不是函数最小值(k个)(n个)(案例k个=2处理[8]可以作为一个例子)。出现了以下问题:如何从函数传递n个最大值(k个)()到函数最小值(k个)(n个)并雇佣推论1断言3进行评估w个(n个,k个)?

以下结果给出了以下关系最小值(k个)(n个)n个最大值(k个)().

断言4

让n0,k是自然数,n0>k个> 1.然后可能出现以下两种情况之一:

1) 对于某些自然数m0≥ 2k个+ 1不平等

n个最大值(k个)(01)<n个0n个最大值(k个)(0)

保持,因此,最小值(k个)(n个0)=0,w个(n个0,k个)=0;

2) 不平等

n个0n个最大值(k个)(2k个)

持有,因此最小值(k个)(n个0)=2k个,w个(n个0,k个)=2k个.

证明.根据以上,功能的范围n个最大值(k个)(),4,k个>1,从下方以n个最大值(k个)(2k个)并且从上面看是无界的,因此n个0断言语句中只有一种情况是可能的。考虑第一种情况:假设存在0≥ 2k个+1这样n个最大值(k个)(01)<n个0n个最大值(k个)(0).不平等n个0n个最大值(k个)(0)意味着存在一个组合完备的序矩阵k个和大小0×n个0。由此可见最小值(k个)(n个0)0。我们声称最小值(k个)(n个0)=0.我们通过荒诞还原:假设最小值(k个)(n个0)=00<0.然后存在一个组合完整的大小矩阵0×n个0。使用001任意行,我们得到一个组合完备的有序矩阵k个和的大小(0− 1) ×n个0换句话说,n个0n个最大值(k个)(01),这与假设相矛盾。第二种情况很简单。□

下面的断言使我们能够考虑n个最大值(k个)()估计值较低最小值(k个)(n个)反之亦然,具有更简单的形式。

断言5

让n0,0,k是自然数,n个0>k个> 1,0≥ 2k个.然后n个最大值(k个)(0)<n个0当且仅当最小值(k个)(n个0)>0.

证明这两个不等式显然等价于这样一个事实,即不存在组合完备的序矩阵k个和尺寸0×n个0.

在下文中,我们对w个(n个,k个):我们估计n个最大值(k个)()从上到下,使用断言45,我们得到的估计值较低最小值(k个)(n个),鉴于推论1断言3是较低的估计w个(n个,k个).

2的上限估计n个最大值(k个)()

我们从考虑阶组合完备矩阵开始k个行数最少=2k个.

断言6

让k> 1.然后n个最大值(k个)(2k个)=k个+1.

证明考虑矩阵A类尺寸为2k个×(k个+1)是组合完备的有序k个。它是第一个k个列包含2k个不同的行。因此,矩阵的所有行的集合A类是所有长度的位字符串的集合k个+表格第1页{(α1,,αk个,β(α1,,αk个)):(α1,,αk个)V(V)k个}.

我们声称矩阵A类按顺序组合完成k个当且仅当,对于任何1,k个¯,

(1)β(α1,,α1,0,α+1,,αk个)Şβ(α1,,α1,1,α+1,,αk个)=1

的确,第一个k个列,共列A类包含所有可能的2k个排。我们拿其他的k个矩阵的列A类; 这相当于选择1,k个¯考虑到数字为1、2、……的列。。。,− 1,+ 1, ...,k个,k个+ 1. 在so-chosen子矩阵中A类我们考虑第一个k个−1列。我们表示这个子矩阵(大小为2k个× (k个−1))由A类.矩阵A类包含所有可能的长度向量k个−1,每个矢量正好出现两次。相应地,为了矩阵A类包含所有长度为的矢量作为行k个,矩阵的相等行是必要的和充分的A类在矩阵中继续A类通过不同的元素,但这意味着(1)满足。

我们现在考虑布尔立方体的图形G公司k个,其顶点集是集V(V)k个长度的二进制向量k个,如果相应的向量是相邻的,也就是说,如果它们只相差一个分量,则立方体的两个顶点是相邻的。众所周知,图G公司k个连接且二分:一个颜色类G公司k个由顶点构成(α1。。。,αk个)偶数权重,另一个颜色类由奇数权重的顶点组成。

我们注意到矩阵中最后一列的存在A类可以解释为标记每个顶点(α1。。。,αk个)图表的G公司k个通过标记β(α1,,αk个),即0或1。平等(1)也就是说,图中相邻顶点的标签不同,(1)相当于说对于每个顶点(α1。。。,αk个)偶数为1(在图形的第一个颜色类中G公司k个)标签β(α1,,αk个)等于一些v(v)∈{0,1},而对于每个顶点(α1。。。,αk个)奇数为1(第二类颜色G公司k个)标签β(α1,,αk个)v(v)¯。我们这样写:对于任何向量(α1。。。,αk个) ∈V(V)k个

(2)α1ŞŞαk个Şv(v)=β(α1,,αk个).

换句话说,矩阵的整个最后一列A类由以下值决定v(v)因此,此列只有两个可能的值,其中一个值是另一个值的倒置。

接下来我们假设存在一个组合完备矩阵B类订单的k个尺寸为2k个× (k个+ 2). 考虑子矩阵(B类1,,B类k个,B类k个+1)(B类1,,B类k个,B类k个+2),我们得到两个大小为2的矩阵k个×(k个+1),它们是组合完备的k个下一步,按上面的列B类k个+1B类k个+2要么重合,要么一列是另一列的否定。在这两种情况下,我们都遇到了矛盾,因为考虑到最后两列,矩阵B类不是2阶的组合完成。

因此,组合完整的顺序矩阵中的最大列数k个k个+1,这表明n个最大值(2k个) =k个+1.□

现在让我们检查一下这个案例> 2k个.英寸[8]精确值n个最大值(2)()对于k个找到=2:

n个最大值(2)()={12(2第页第页),=2第页(2第页第页1),=2第页+1,4

我们接下来考虑这个案子k个≥ 3.

断言7

让k≥ 3和m≥ 2k个.然后

n个最大值(k个)()n个最大值(k个1)([2])+1

证明.让A类是一个组合完备的有序矩阵k个和尺寸×n个,n个=n个最大值(k个)().组合完备的性质在矩阵的行和列重排下是不变的,因此我们可以假设在第一列中t吨条目为0,最后一个t吨1是1,其中2k个−1t吨− 2k个−1.

A类0A类1是分别由第一个t吨和最后一个t吨行和n个−矩阵的最后一列A类(图1).

图1
图1

A类是一个组合完备的有序矩阵k个,特别是对于任何一组k个表单的列A类1,A类1,,A类k个1,1<1<2<<k个1n个,这些列包含任何组合(1。。。,k个) ∈V(V)k个此外,形式(0,2。。。,k个)包含在第一个t吨行,而窗体(1,2。。。,k个)包含在带有数字的行中t吨+ 1, …,.

这意味着,对于k个−表格的1列A类1,,A类k个1,1<1<2<<k个1n个,在这些列中,任何组合(2。。。,k个) ∈V(V)k个−1至少发生两次:在第一次中的一次t吨行和最后一行中的一行t吨排。因此,这两个矩阵A类0A类1在组合上是有序的k个− 1.

每个矩阵都有n个−1列,因此,n个1n个最大值(k个1)(t吨)n个1n个最大值(k个1)(t吨); 也就是说,

n个最小值{n个最大值(k个1)(t吨),n个最大值(k个1)(t吨)}+1

如上所述n个最大值(k个)()没有减少,而且t吨[2]t吨[2],接下来是min{n个最大值(k个1)(t吨),n个最大值(k个1)(t吨)}n个最大值(k个1)([2])因此,我们得出了所需的不等式:

n个最大值(k个)()n个最大值(k个1)([2])+1

 □

作为这个不等式的推论,我们有以下涉及函数的估计n个最大值(2)().

断言8

让k≥ 3和m≥ 2k个.然后

n个最大值(k个)()n个最大值(2)([2k个2])+k个2

证明.我们有[[/2]2]=[4],因此断言7意味着

n个最大值(k个)()n个最大值(k个2)([4])+2

我们反复发现,对于任何第页= 1, 2, ...,k个− 2,

n个最大值(k个)()n个最大值(k个第页)([2第页])+第页.

因此,对于第页=k个−2我们有

n个最大值(k个)()n个最大值(2)([2k个2])+k个2

 □

为了获得函数的渐近估计n个最大值(n个)()我们使用渐近公式n个最大值(2)().

断言9

让k≥ 3是一个固定的数字。然后,作为m→ ∞,

n个最大值(k个)()22k个22k个π(1+o(o)(1)).

证明.从推论4到定理1[8]if如下→ ∞

(3)n个最大值(2)()=22π(1+直径()),直径()=0

在估算中替换此关系断言8,我们发现

n个最大值(k个)()2[2k个2]2π[2k个2](1+直径())+k个2

考虑到2k个21[2k个2]2k个2对于k个>0,我们获得

(4)n个最大值(k个)()22k个22π(2k个21)(1+直径())+k个22k个π22k个2((1+2k个2)1/2(1+直径())+(k个2)π2k个22k个2).

k个≥3,我们有22k个2>1,因此,(22k个2)0此外,2k个20因此,不等式的右手边(4)22k个22k个π(1+直径())=22k个22k个π(1+o(o)(1))作为→ ∞. □

3较低的估计最小值(k个)(n个)

在本节中,我们对最小值(k个)(n个),这是根据n个最大值(k个)()在上一节中获得。

我们从平等开始n个最大值(k个)(2k个)=k个+1,k个>1(请参见断言6). 这个结果可以表示为推论2断言3:如果w个(n个,k个) = 2k个,然后n个=k个+ 1. 换句话说,在所有布尔函数中,不允许长度不超过k个,权重最小的函数(即2k个)最多依赖于k个+1个变量,这个估计是可以实现的。此估计值是在函数中获得的(f),其中,依据(2),平等α1⊕ … ⊕αk个Şv(v)=αk个+1有一些固定的v(v)∈{0,1}适用于任何向量(α1, …,αk个+1) ∈E类(f)。很明显,只有两个这样的功能:(f)(x个1, …,x个k个+1) =x个1Ş…Şx个k个+1(f)(x个1, …,x个k个+1) =x个1⊕ … ⊕x个k个+1⊕ 1. 因此,我们得到了以下结果。

断言10

无k隐式的布尔函数的最小权重> 1变量是2k个,这个估计是在以下两个函数中得到的:(f)(x个1, …,x个k个+1) =x个1⊕ … ⊕x个k个+1,(f)(x个1, …,x个k个+1) =x个1⊕ … ⊕x个k个+1⊕ 1.

一个重要的特殊案例断言10是这样的吗k个=n个− 1. 我们认为,如果函数具有k个变量,那么它也有一个含义k个'所有变量k个′,n个>k个′ >k个的确,如果是长度的暗示k个函数的(f)(x个1, …,x个n个)如果x个是的虚拟变量,然后是函数x个也是一种暗示(f)长度的k个+ 1:

(f)(x个)={(f),x个=1,(f)=(f),x个=0

因此,表达式“ann个-place函数没有以下含义n个−1变量”等同于表达式“ann个-place函数并不意味着变量数量更少。因此,使用断言10具有k个=n个-1我们得出以下结果。

推论3

与函数f不同的任何n位等概率布尔函数(x个1, …,x个n个)=x个1⊕ … ⊕x个n个和f(x个1, …,x个n个) =x个1⊕ … ⊕x个n个Ş1包含较少数量的变量.

我们注意到,这个结果也可以很容易地从[5].

我们的下一个目标是获得一个渐近精确的公式最小值(2)(n个).

断言11

渐近等式保持为n→ ∞:

最小值(2)(n个)~日志2n个.

证明。我们首先展示最小值(2)(n个)作为n个→ ∞. 给定任何0≥ 2k个>4,我们设置n个0=n个最大值(2)(0)因此,n个最大值(2)(0)<n个对于任何n个>n个0.鉴于断言5最后一个不等式与不等式等价最小值(2)(n个)>0换句话说,对于任何0>4存在n个0这样的话最小值(2)(n个)>0为所有人n个>n个0.但这意味着最小值(2)(n个)作为n个→ ∞.

功能n个最大值(2)()没有减少,因此断言6意味着n个最大值(2)()为3。在中插入此值断言4,我们得到以下结果:对于任何n个≥4存在≥5,以便最大值(2)(n个)满足不等式

(5)n个最大值(2)(最小值(2)(n个)1)<n个n个最大值(2)(最小值(2)(n个)).

我们有最小值(2)(n个)作为n个→ ∞, 因此,它遵循以下公式(3)在证明中断言9和不平等(5)那个

2最小值(2)(n个)12π(最小值(2)(n个)1)(1+直径(最小值(2)(n个)1))<n个2最小值(2)(n个)2π最小值(2)(n个)(1+直径(最小值(2)(n个))).

设置δ()=对数2(1)+φ())并记录日志2我们得到了

最小值(2)(n个)112日志22π12日志2(最小值(2)(n个)1)+δ(最小值(2)(n个)1)<日志2n个最小值(2)(n个)12日志22π12日志2最小值(2)(n个)+δ(最小值(2)(n个)),

所以,

最小值(2)(n个)112日志2(最小值(2)(n个)1)+δ(最小值(2)(n个)1)<日志2n个最小值(2)(n个)12日志2最小值(2)(n个)+δ(最小值(2)(n个)).

因此,

(6)11最小值(2)(n个)日志2(最小值(2)(n个)1)2最小值(2)(n个)+δ(最小值(2)(n个)1)最小值(2)(n个)<日志2n个最小值(2)(n个)1日志2最小值(2)(n个)2最小值(2)(n个)+δ(最小值(2)(n个))最小值(2)(n个).

此外,我们还有直径()=0等等极限日志2(1+直径())=0接下来,我们回顾一下最小值(2)(n个)作为n个→ ∞. 因此n个→ ∞,

δ(最小值(2)(n个))0,δ(最小值(2)(n个)1)0,日志2(最小值(2)(n个)1)2最小值(2)(n个)0日志2最小值(2)(n个)2最小值(2)(n个)0

因此,使用(6)我们得到日志2n个最小值(2)(n个)=1+o(o)(1),要求的结果。□

现在让我们估计一下最小值(k个)(n个)从下面开始k个≥ 3.

断言12

让k≥ 3是一个固定的数字。那么存在n0这样,对于所有nn个0,

最小值(k个)(n个)>2k个2日志2n个.

证明.来自断言9因此,对于任何常数C类>1,存在0这样,对所有人来说>0,

(7)n个最大值(k个)()<C类22k个22k个π.

我们扩展了函数n个最大值(k个)()致所有人x个≥ 2k个如下所示:n个最大值(k个)(x个)=n个最大值(k个)([x个])。很明显,功能n个最大值(k个)(x个)也没有减少。此外,不管怎样x个≥ 2k个和任何天然的n个0>k个不平等n个最大值(k个)(x个)<n个0保持当且仅当n个最大值(k个)([x个])<n个0.签署人断言5最后一个不等式与不等式等价n个最大值(k个)(n个0)>[x个].功能最大值(k个)(n个)只假设自然价值,因此,最大值(k个)(n个0)>[x个]+1>x个因此,如果n个最大值(k个)(x个)<n个0,然后最小值(k个)(n个0)>x个.

接下来,让我们θ=C类22k个22k个π.然后

2k个2日志2θ=+2k个2(日志2C类+k个212日志2π12日志2).

对于足够大的我们有

日志2C类+k个212日志2π12日志2<0,

因此,2k个−2·日志2θ<.

功能n个最大值(k个)()没有减少,现在(7)意味着

n个最大值(k个)(2k个2日志2θ)n个最大值(k个)()<θ.

因此,根据上述内容,n个(k个)(θ)>2k个2日志2θ.

设置n个0(n个) = 2k个−2·日志2n个,我们有θn个o(o)(n个)=n个C类2π日志2n个<n个对于所有足够大的n个.功能最小值(k个)(n个),n个>k个>1没有减少,因此,

最小值(k个)(n个)最小值(k个)(θn个0(n个))>2k个2日志2θn个0(n个)==n个0(n个)+2k个2(日志2C类+12日志22k个π12日志2n个0(n个))==2k个2日志2n个+2k个2(日志2C类+12日志22k个π12(k个2)12日志2日志2n个)==2k个2日志2n个(1+1日志2n个(日志2C类+12日志22k个π12(k个2)12日志2日志2n个)).

还有待观察1日志2n个(日志2C类+12日志22k个π12(k个2)12日志2日志2n个)<0为所有人n个n个0从一些开始n个0.


注释:最初发布于Diskretnaya Matematika公司(2015)27,N个o(o)2、94–105(俄语)。


参考文献

[1] Glushkov V.M。,数字自动机的合成,M.:GIFML,1962年(俄语)。在谷歌学者中搜索

[2] Courtois N.,Meier W.,“线性反馈流密码的代数攻击”,EUROCRYPT,Lect。票据计算。科学。,2656斯普林格·弗拉格,2003,346-359。10.1007/3-540-39200-9_21在谷歌学者中搜索

[3] Logachev O.A.、Sal'nikov A.A.、Smyshlyaev S.V.、Yashchenko V.V.、。,编码理论和密码学中的布尔函数,M.:MCCME,2012年,583页。10.1090/月/241在谷歌学者中搜索

[4] Dalai D.,Maitra S.,Sarkar S.,“构造具有最大可能零化子免疫性的布尔函数的基本理论”,设计、代码和密码,40:1 (2006), 41-58.2007年10月10日/10623-005-6300-x在谷歌学者中搜索

[5] 焦L,王M,李Y,刘M,“关于较少变量中的湮灭子:基本理论和应用”,中国电子杂志,22:3 (2013), 489-494.2007年10月17日/11768-013-1252-6在谷歌学者中搜索

[6] Glukhov M.M.、Shishkov A.B.、。,数学逻辑。离散函数。算法理论,SPb.(标准普尔):Lan,2012年(俄语)。在谷歌学者中搜索

[7] Gorshkov S.P.,“NP-完成任务理论在估计布尔方程组求解复杂性中的应用”,奥博泽。prikl公司。和舞会。材料.,2:3(1995),325–399(俄语)。在谷歌学者中搜索

[8] Roldugin P.V.,Tarasov A.V.,“关于无上双连接对应项的布尔函数”,Matematiceskie voprosy kriptografii公司,4:1(2013),123–140(俄语)。10.4213/mvk76在谷歌学者中搜索

[9]密码术语词汇B.A.Pogorelova和V.N.Sachkova,M.:MCCME编辑,2006年(俄语)。在谷歌学者中搜索

收到:2015-1-27
在线发布:2016-2-15
印刷出版:2016-1-1

©2016 Walter de Gruyter GmbH,柏林/波士顿

于2014年6月12日从下载https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/dma-2016-0004/html
滚动到顶部按钮