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用于只读单调分支程序的伪随机生成器。 (英语) Zbl 07768403号

Mary Wootters(编辑)等人,《近似、随机化和组合优化》。算法和技术。2021年8月16日至18日,美国华盛顿州西雅图华盛顿大学第24届国际会议(约2021年)和第25届国际会议,RANDOM 2021(虚拟会议)。Wadern:达格斯图尔宫(Schloss Dagstuhl)——莱布尼兹·泽特鲁姆(Leibniz-Zentrum für Informatik)。LIPIcs–莱布尼茨国际程序。通知。207,第58条,第21页(2021)。
摘要:受天基计算去量化的激励,针对各种形式的读分支程序(ROBP)构造伪随机生成器(PRG)的工作由来已久,其目标是提高Nisan经典构造的(O(log^2n)种子长度[N.尼桑《组合数学》第12卷第4期,第449–461页(1992年;兹伯利0759.68024)]到最佳值\(O(\log n)\)。
在这项工作中,我们为单调的等宽ROBP构造了一个具有种子长度(宽{O}(logn))的显式PRG,这意味着可以对每个时间步长的状态进行排序,以便具有相同标签的边永远不会交叉。等价地,对于每个固定输入,过渡函数是状态的单调函数。这个结果是对一系列工作的补充,该工作为恒定宽度的(有序)置换ROBP给出了种子长度为0(log n)的PRG[M.Braverman先生等,SIAM J.计算。43,第3期,973–986(2014年;Zbl 1301.68192号);库克先生等,摘自:第43届ACM计算理论年会论文集,STOC’11。2011年6月6日至8日,美国加利福尼亚州圣何塞。纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。263–272 (2011;Zbl 1288.68131号);A.德,摘自:第26届IEEE第26届计算复杂性年会(CCC 2011)会议记录,第221–231页。IEEE(2011);T.斯坦克,技术报告TR12-083,计算复杂性电子讨论会(ECCC),2012年7月。http://eccc.hpi-web.de/report/2012/083/2012],因为单调性约束可以被视为置换约束的öppositeöf。
我们的PRG也适用于单调的ROBP,它可以以任何顺序读取输入位,这比只读AC(^0)更强大。我们的PRG比以前最好的用于读通AC(^0)的伪随机发生器获得更好的参数(就对电路深度的依赖性而言),这是因为[D.多伦等,LIPIcs–莱布尼茨国际程序。通知。137,第16条,第34页(2019年;Zbl 07564416号)]. 我们的伪随机生成器构造遵循Ajtai和Wigderson的迭代伪随机限制方法[M.A.福布斯M.Ajtai先生A.威格德森《计算研究进展》,5(199-222):1(1989);P.戈帕兰等人,《第53届IEEE计算机科学基础年度研讨会论文集》(FOCS 2012),第120–129页。IEEE(2012)]。我们给出了一个随机有效的宽度缩减过程,证明了在Forbes-Kelley伪随机限制的宽度无关应用后,分支程序仅简化为一个(O(log n))-junta[M.A.福布斯Z.凯利,摘自:第59届IEEE计算机科学基础年会论文集(FOCS 2018)。IEEE(2018)]。
关于整个系列,请参见[Zbl 1473.68020号].

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