Restrizioni casuali e connessione alla totale influenza delle funzioni booleane


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Supponiamo di avere una funzione booleana e applichiamo restrizione -Random sul . Inoltre, supponiamo che l'albero decisionale che calcola riduca alla dimensione come risultato della restrizione casuale. Ciò implica che ha un'influenza totale molto bassa?δ f T f O ( 1 ) ff:{−1,1}n→{−1,1}δfTfO(1)f


δ è una costante tra 0 e 1 e non dipende da n?
— Kaveh,

1
Sì. Effettivamente . δ∈[0,1]
— Amit Levi,

1
Non sono sicuro che sia quello che stai cercando, ma dal lemma di commutazione, se una funzione può essere rappresentata da un DNF di piccola larghezza, allora si ridurrebbe a un albero decisionale di dimensioni costanti. I DNF di piccola larghezza hanno una bassa influenza totale e si possono esprimere alberi decisionali tramite DNF, quindi moralmente sembra che sia così.

Risposte:


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Reclamo: Se -restrizione casuale di ha un albero decisionale di dimensioni (in attesa), allora l'influenza totale di tale è .f O ( 1 ) f O ( δ - 1 )δfO(1)fO(δ−1)

Schizzo di prova: per definizione di influenza abbiamo . Cerchiamo il limite superiore applicando prima una limitazione , quindi selezionando tra le coordinate rimanenti e fissando a tutto casuale tranne .Pr x , i [ f ( x ) ≠ f ( x + e i ) ] δ i ∈ [ n ] x iInf(f)=n⋅Prx,i[f(x)≠f(x+ei)]Prx,i[f(x)≠f(x+ei)]δio∈[n]Xio

Ora, se -restriction riduce l'albero decisionale di alla dimensione , in particolare la -restriction di dipende da coordinato. Selezioniamo ora una coordinata casuale non fissata (tra ) e fissiamo tutte le altre in modo casuale. Poiché la limitazione di dipende al massimo dalle coordinate , otteniamo una funzione (su un bit) che non è costante con probabilità al massimo . Pertanto , come richiesto.f O ( 1 ) δ f r = O ( 1 ) δ n δ f r rδfO(1)δfr=O(1)δnδfr Inf(f)=n⋅Prx,i[f(x)≠f(x+ei)]≤rrδnionf(f)=n⋅PrX,io[f(X)≠f(X+eio)]≤rδ

Nota: la rivendicazione di cui sopra è rigorosa assumendo una funzione di parità sui bit .O(1/δ)

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