中文

具有对数空间的均匀群体协议的表达能力

分布式、并行与集群计算 2025-04-09 v2

摘要

群体协议是一种计算模型,其中不可区分的移动代理成对交互以决定其初始配置的性质。Angluin等人于2004年最初提出该模型时使用固定数量的状态,而当前研究聚焦于空间使用依赖于代理数量的协议。然而,到目前为止,群体协议的表达能力仅对使用 o(logn)o(\log n) 个状态的协议(仅计算半线性谓词)和使用 Ω(n){\Omega}(n) 个状态的协议得到了确定。这留下了一个显著的空白,特别是关于使用 Θ(logn){\Theta}(\log n)Θ(polylog n){\Theta}(\mathsf{polylog}~n) 个状态的协议,这些是文献中最常见的构造。本文填补了这一空白,并证明对于任意 ϵ>0{\epsilon} > 0fΩ(logn)O(n1ϵ)f \in {\Omega}(\log n) \cap O(n^{1-{\epsilon}}),具有 Θ(f(n)){\Theta}(f(n)) 个状态的均匀和非均匀群体协议可以精确决定那些一元编码位于 NSPACE(f(n)logn)\mathsf{NSPACE}(f(n) \log n) 中的谓词。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.10027,
  title  = {The Expressive Power of Uniform Population Protocols with Logarithmic Space},
  author = {Philipp Czerner and Vincent Fischer and Roland Guttenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10027},
  year   = {2025}
}