Test d'identité aléatoire pour les polynômes de haut degré?


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Soit un polynôme à n variables donné comme un circuit arithmétique de taille poly ( n ) , et soit p = 2 Ω ( n ) un nombre premier.fn(n)p=2Ω(n)

Pouvez-vous tester si est identique à zéro sur Z p , avec un temps poly ( n ) et une probabilité d'erreur ≤ 1 - 1 / poly ( n ) , même si le degré n'est pas a priori borné? Et si f est univarié?fZppoly(n)≤1−1/poly(n)f

Notez que vous pouvez tester efficacement si est identique à zéro en tant qu'expression formelle , en appliquant Schwartz-Zippel sur un champ de taille, disons 2 2 | f | , car le degré maximum de f est 2 | f | .f 22|f|f2|f|


si vous n'avez pas de limites sur le degré, n'y a-t-il pas un polynôme qui réalise une fonction spécifique?
— Peter Shor

@PeterShor: L'OP n'ont une borne sur le degré; il ne peut pas y avoir plus de 2 à [le nombre de portesf].

Je pense que le point crucial de cette question est que le champ GF (p) n'est ni assez grand pour utiliser le lemme de Schwartz – Zippel pour construire un algorithme à temps polynomial randomisé de manière standard, ni assez petit (comme GF (2) ) d'utiliser l'arithmétisation pour construire une réduction de SAT de manière standard.
— Tsuyoshi Ito

1
xp−1f

1
(xp−1)|ff

Réponses:


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p=2Ω(n)

qC∧¬CqCCqFqa∧bab¬a1−axixiq−1(qui peut s'exprimer par un circuit de taille utilisant la quadrature répétée).O(log⁡q)

q=pCpxi

fi(x)=((x+i)(p−1)/2+1)p−1.
fi(a)∈{0,1}a∈FpCCp(a)=0aCC(b1,…,bn)=1bi∈{0,1}
fi(a)={1if a+i is a quadratic residue (including 0),0if a+i is a quadratic nonresidue.
Cp(a)=1a∈Fp
a+i is a quadratic residue ⟺bi=1
i=1,…,nap≥(1+o(1))22nn2

q21,…,nnaq≥22nn2

q=2k≥2nF2{ai:i=1,…,n}⊆FqxiT(aix)T(x)=∑j<kx2jFq/F2
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