Kiểm tra tính tích cực thay vì bình đẳng


14

Alice và Bob có chuỗi n-bit và muốn tìm hiểu xem chúng có bằng nhau không khi thực hiện giao tiếp nhỏ. Giải pháp ngẫu nhiên tiêu chuẩn là coi các chuỗi n bit là đa thức bậc và sau đó đánh giá các đa thức qua một vài phần tử được chọn ngẫu nhiên từ một trường có kích thước lớn hơn n . Điều này có giao tiếp O ( log | F | ) .nnÔi(đăng nhập|F|)

Thay vào đó, giả sử rằng chúng ta sửa một thứ tự từ vựng trên các chuỗi và thay vào đó muốn xác định chuỗi nào là "lớn hơn", tương đương với việc tìm bit ngoài cùng bên trái nơi các chuỗi khác nhau.

Có một giao thức ngẫu nhiên tương tự để làm điều này, hoặc một giới hạn thấp hơn đã biết? Điều này dường như liên quan đến việc kiểm tra tính tích cực của đa thức.

ps Mặc dù thứ tự từ vựng có vẻ như rõ ràng nhất, tôi vẫn ổn với các thứ tự khác: với mục đích tôi quan tâm, tất cả những gì chúng ta cần là một số thứ tự.


1
Tôi nghĩ rằng giải pháp ngẫu nhiên tiêu chuẩn là chọn một tổ hợp tuyến tính ngẫu nhiên của các bit và chỉ gửi kết quả chẵn lẻ, chỉ mất giao tiếp ? Ôi(1)
Joshua Grochow

@JoshuaGrochow Tôi nghĩ rằng điều đó phụ thuộc vào bản chất của sự ngẫu nhiên - công khai hoặc riêng tư. Giao thức bạn đề cập sử dụng tính ngẫu nhiên công khai.
Sasho Nikolov

1
Để so sánh, có lẽ đáng nói là độ phức tạp xác định là , vì vậy giao thức tầm thường là tối ưu. Điều này mang lại một khoảng cách theo cấp số nhân giữa các giải pháp xác định / chính xác và ngẫu nhiên, cho thấy rằng (ít nhất là về độ phức tạp trong giao tiếp), tính ngẫu nhiên thực sự có thể giúp ích. n+1
András Salamon

1
ừm Cần bao nhiêu giao tiếp cho một thuật toán không bao giờ đưa ra câu trả lời sai và, đối với tất cả các cặp đầu vào, mang lại cho MAYBE cho cặp đầu vào đó với xác suất nhiều nhất là 1/2?

1
Có lẽ điều đáng nói là độ phức tạp giao tiếp -round lớn hơn là Ω ( n 1 / k k - 2 ), đặc biệt là tuyến tính cho k = 1 , xem arxiv.org/abs/cs/0309033 . Đó là một bài báo hay :)kΩ(n1/kk-2)k= =1
Marc Bury

Câu trả lời:


11

Điều này được gọi là vấn đề lớn hơn trong sự phức tạp trong giao tiếp. Một thuật toán với độ phức tạp giao tiếp tồn tại (Bài tập 3.18 trong sách Nisan-Kushilevitz).Ôi(đăng nhậpn)

Chỉnh sửa: Thuật toán là do Nisan (trang 10): http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/doad?doi=10.1.1.57.6891&rep=rep1&type=pdf

Nó sử dụng cách tiếp cận được đề xuất bởi @Sasho Nikolov bên dưới --- chạy một tìm kiếm nhị phân bằng các kiểm tra đẳng thức với sai số không đổi để thực hiện so sánh. Điều này có thể được thực hiện với các truy vấn bằng cách sử dụng "thuật toán tìm kiếm nhị phân ồn ào" của Feige, Peleg, Raghavan và Upfal: http://cs.brown.edu/~eli/ con/ SICOMP23FRPU.pdfÔi(đăng nhậpn)

Để có được giao thức ngẫu nhiên riêng tư (không rõ ràng), người ta có thể áp dụng kết quả của Newman: http://pdf.aminer.org/000/933/113/private_vs_common_random_bits_in_c truyền thông_complexity.pdf


5
đăng nhậpnÔi(1)

2
Ôi(đăng nhậpnđăng nhậpđăng nhậpn)Ôi(1/đăng nhậpn)Ôi(đăng nhậpđăng nhậpn)

2
@SashoNikolov Ok, tôi đoán một cái gì đó như thế này có thể được sử dụng như một "tìm kiếm nhị phân ồn ào", cho phép một phần lỗi không đổi để chúng ta có thể sử dụng xác suất lỗi không đổi trong các bài kiểm tra đẳng thức: dl.acm.org/citation.cfm? id = 167129
Grigory Yaroslavtsev

1
thật. Tôi có nghĩa là tìm kiếm nhị phân trong đó mỗi so sánh có thể cho kết quả sai với xác suất không đổi nhỏ. Tôi nghĩ rằng bài viết này cung cấp kết quả cần thiết, ví dụ: dl.acm.org/citation.cfm?id=100230
Sasho Nikolov

Chuyển cuộc thảo luận vào câu trả lời.
Grigory Yaroslavtsev

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.