Approche cohomologique de la complexité booléenne


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Il y a quelques années, Joel Friedman avait écrit un article reliant les limites inférieures du circuit à la cohomologie de Grothendieck (voir articles: http://arxiv.org/abs/cs/0512008 , http://arxiv.org/abs/cs/0604024 ). Cette ligne de pensée a-t-elle apporté de nouvelles informations sur la complexité booléenne, ou reste-t-il plutôt une curiosité mathématique?


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Je suis très curieux de voir la réponse à cette question. Bien sûr, le plus simple serait d'envoyer un e-mail à Joel Friedman :)
Suresh Venkat

Réponses:


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J'ai correspondu avec Joel Friedman il y a environ 3 ans sur ce sujet. À l'époque, il avait déclaré que son approche n'avait pas permis de mieux comprendre la théorie de la complexité, même s'il pensait toujours que c'était une solution prometteuse.

Au fond, Friedman tente de reformuler les problèmes de complexité des circuits dans le langage des gerbes sur une topologie de Grothendieck. On espère que ce processus permettra d'appliquer l'intuition géométrique au problème de la recherche de limites inférieures de circuit. Bien que cela vaille la peine de vérifier si ce chemin mène quelque part, il existe des raisons heuristiques d'être sceptique. L'intuition géométrique fonctionne mieux dans le contexte de variétés lisses, ou de choses suffisamment similaires pour que les variétés lisses ne soient pas totalement dégradées. En d'autres termes, vous avez besoin d'une certaine structure pour permettre à l'intuition géométrique de prendre pied. Mais les limites du circuit, de par leur nature même, doivent faire face des calculs arbitraires, qui sont difficiles à analyser précisément parce qu’ils semblent sans structure. Friedman admet d'emblée que les topologies de Grothendieck qu'il considère hautement combinatoires et très éloignées des objets d'étude habituels en géométrie algébrique.

En guise de commentaire, je dirais qu'il est important de ne pas être trop enthousiasmé par une idée simplement parce qu'elle utilise des machines inconnues et très puissantes. Le mécanisme peut être très efficace pour résoudre les problèmes pour lesquels il a été conçu, mais pour qu’il soit utile pour attaquer un problème difficile connu dans un autre domaine, il doit exister un argument convaincant sur la raison pour laquelle le mécanisme étranger est bien adapté pour traiter les problèmes fondamentaux. obstacle au problème de l'intérêt.


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Bien sûr, les efforts de Mulmuley vont dans le sens de l'utilisation de "structures lisses", mais il s'attaque à des problèmes qui admettent de beaux invariants géométriques.
Suresh Venkat

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@Suresh: Vous avez raison de dire que l'approche Mulmuley-Sohoni est différente, mais le problème fondamental de la gestion d'un calcul arbitraire est toujours en suspens, il est donc juste de demander comment on s'attend à le résoudre. Pour le moment, je pense que personne ne le sait vraiment, c'est pourquoi les responsables du GCT ne promettent pas de percée spectaculaire dans un avenir proche.
Timothy Chow

effectivement. il est intéressant de voir un article de STOC 2011 qui utilise GCT pour les limites de multiplication matricielle (et Ketan avait mentionné ce résultat dans son tutoriel à FOCS)
Suresh Venkat le

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@Suresh: Si vous parlez du document Buergisser / Ikenmeyer, je pense qu'il en dit beaucoup plus sur les limites de l'approche GCT que sur la façon de prouver les limites inférieures.
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@Neel, je n'ai pas de réponse, mais je me demande si cela mérite une question en soi.
Suresh Venkat

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Je pense que Timothy Chow a tout à fait raison. J'ai ma propre liste d'idées personnelles concernant des variétés "lisses", ou des concepts tels que le comptage de composants connectés ou de monômes associés aux derniers échelons inférieurs de "l'échelle de la cohomologie" - tous se sont avérés non comme des prédicats de dureté ( variations sur) la construction de Mayr-Meyer montrant EXPSPACE-complétude de divers problèmes liés à GCT. Mon dernier commentaire sur son dernier paragraphe est que je pense qu’il faut une sorte de machinerie puissante…!

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