可满足 $k$-CSP 的可近似性:VI
计算复杂性
2024-11-25 v1 组合数学
摘要
我们为一般的 3 3 3 ewise 相关性在两两连通分布上的局部与全局逆定理进行了证明。设 μ \mu μ 为 Σ × Γ × Φ \Sigma \times \Gamma \times \Phi Σ × Γ × Φ 上的分布,其 μ x y \mu_{xy} μ x y 、μ x z \mu_{xz} μ x z 、μ y z \mu_{yz} μ y z 的支撑集均为连通的;设 f : Σ n → C f: \Sigma^n \to \mathbb{C} f : Σ n → C 、g : Γ n → C g: \Gamma^n \to \mathbb{C} g : Γ n → C 、h : Φ n → C h: \Phi^n \to \mathbb{C} h : Φ n → C 为 1 1 1 有界函数,满足 \n\n∣ E ( x , y , z ) ∼ μ ⊗ n [ f ( x ) g ( y ) h ( z ) ] ∣ ≥ ε . \left|\mathbb{E}_{(x,y,z) \sim \mu^{\otimes n}}[f(x)g(y)h(z)]\right| \geq \varepsilon. E ( x , y , z ) ∼ μ ⊗ n [ f ( x ) g ( y ) h ( z )] ≥ ε . \n\n在此设置下,我们的局部逆定理断言:存在 δ : = exp ( − ε − O μ ( 1 ) ) \delta := \exp(-\varepsilon^{-O_{\mu}(1)}) δ := exp ( − ε − O μ ( 1 ) ) ,使得以概率至少 δ \delta δ ,对 f f f 的随机限制(下降到 δ n \delta n δ n 个坐标)δ \delta δ 相关于一个乘积函数。为获得全局逆定理,我们证明了针对一般乘积函数的限制逆定理:若对 f f f 的随机限制(下降到 δ n \delta n δ n 个坐标)以概率至少 δ \delta δ 相关于乘积函数,则 f f f 与形如 L ⋅ P L \cdot P L ⋅ P 的函数 2 − poly ( log ( 1 / δ ) ) 2^{-\text{poly}(\log(1/\delta))} 2 − poly ( l o g ( 1/ δ )) 相关,其中 L L L 的度为 poly ( 1 / δ ) \text{poly}(1/\delta) poly ( 1/ δ ) ,∥ L ∥ 2 ≤ 1 \|L\|_2 \leq 1 ∥ L ∥ 2 ≤ 1 ,且 P P P 为乘积函数。我们将其用于性质测试和加法 combinatorics。具体而言,我们通过密度递增论证证明如下结果:设 Σ \Sigma Σ 为有限集合,S ⊆ Σ × Σ × Σ S \subseteq \Sigma \times \Sigma \times \Sigma S ⊆ Σ × Σ × Σ 满足:(1)对所有 x ∈ S x \in S x ∈ S ,( x , x , x ) ∈ S (x, x, x) \in S ( x , x , x ) ∈ S ;(2)μ x y \mu_{xy} μ x y 、μ x z \mu_{xz} μ x z 、μ y z \mu_{yz} μ y z 的支撑集均连通。则,任意子集 A ⊆ Σ n A \subseteq \Sigma^n A ⊆ Σ n 且 ∣ Σ ∣ − n ∣ A ∣ ≥ Ω ( ( log log log n ) − c ) |\Sigma|^{-n}|A| \geq \Omega((\log \log \log n)^{-c}) ∣Σ ∣ − n ∣ A ∣ ≥ Ω (( log log log n ) − c ) 必包含 x , y , z ∈ A x, y, z \in A x , y , z ∈ A ,且三者不全相等,使得对所有 i i i ,( x i , y i , z i ) ∈ S (x_i, y_i, z_i) \in S ( x i , y i , z i ) ∈ S 。这给出了有限域上受限 3 3 3 元算术序列问题的第一个合理界限。
引用
@article{arxiv.2411.15133,
title = {On Approximability of Satisfiable $k$-CSPs: VI},
author = {Amey Bhangale and Subhash Khot and Yang P. Liu and Dor Minzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.15133},
year = {2024}
}