Mengapa batas bawah untuk Sirkuit boolean tidak menyiratkan sirkuit aritmatika batas bawah


10

Pertanyaan saya adalah mengapa batas bawah untuk kedalaman 3 sirkuit Boolean dengan gerbang "dan" dan "xor" untuk determinan tidak menyiratkan batas bawah yang sama untuk sirkuit aritmatika di atas Z ?

Apa yang salah dengan argumen berikut: Misalkan C menjadi rangkaian penentu penghitungan aritmatika maka dengan mengambil semua variabel mod 2 kita akan mendapatkan penentu penghitung penghitung sirkuit Boolean.

Jawaban:


12

Untuk rangkaian aritmatika lebih dari Z argumen Anda tepat. Argumen yang sama berfungsi untuk rangkaian aritmatika di atas Q yang tidak menggunakan pecahan Sebuah/b mana b adalah genap.

Namun, argumen tidak lagi berfungsi jika Anda berbicara tentang sirkuit aritmatika di atas cincin lain, seperti: sirkuit aritmatika umum di atas (yaitu tanpa batasan di atas), R , bidang bilangan aljabar, C , atau bidang hingga F q dengan q ≠ 2 .QRCFqq≠2

(Ini pada dasarnya alasan yang sama bahwa dalam geometri aljabar sering dianggap sebagai "karakteristik campuran," daripada karakteristik nol.)Z

Namun, kedalaman 3 Boolean menurunkan batas untuk sirkuit dengan {AND, OR, NOT} kurang mudah berhubungan dengan menurunkan batas untuk sirkuit aritmatika lebih . (Ya, {DAN, XOR} adalah basis yang lengkap, tetapi biasanya kedalaman 3 sirkuit di atas {DAN, ATAU, TIDAK} Anda menganggap BUKAN gerbang gratis, sedangkan menerapkan BUKAN dengan XOR Anda kemudian menggunakan gerbang XOR, yang sebenarnya Anda hitung Demikian pula, meskipun a ∨ b = ¬ ( ¬ a ∧ ¬ b ) , ketika Anda menerapkan gerbang OR tunggal ini dengan AND dan XOR, Anda akan mendapatkan sedikit gadget kedalaman 3.)ZSebuah∨b=¬(¬Sebuah∧¬b)

Pernyataan umum adalah: biarkan menjadi polinomial dengan koefisien dalam cincin R , dan anggap φ : R → S adalah cincin homomorfisme. Dengan menerapkan φ untuk setiap koefisien f Anda mendapatkan polinomial dengan koefisien dalam S , yang saya menotasikan f S . Kemudian batas bawah untuk menghitung f S oleh S sirkuit -arithmetic menyiratkan sama rendah menuju komputasi f oleh R sirkuit -arithmetic.fRφ:R→SφfSfSfSSfR


apa pentingnya even? b
— Suresh Venkat

3
Sehingga ketika Anda mengambil hal-hal mod 2 memiliki invers mod 2, yaitu a / b ∈ Q menjadi sebuah b - 1bSebuah/b∈Q dan yang terakhir didefinisikan dengan baik. Sebuahb-1(mod2)
— Joshua Grochow

Apakah itu berarti bahwa membuktikan semacam teorema seperti von-division (yaitu bahwa Anda tidak perlu membaginya dengan dua) akan menyiratkan sirkuit batas bawah di atas C?
— Klim

@ Klim: Tidak. Masalahnya adalah bahwa rangkaian lebih dari C masih dapat menggunakan konstanta irasional (atau bahkan tidak nyata), yang Anda masih tidak dapat mengambil "mod 2."
— Joshua Grochow
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.