एक अनंत क्षेत्र में टेंसर रैंक की जटिलता


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एक टेन्सर वैक्टर और उच्च आयामों को मैट्रिक्स और का सामान्यीकरण है रैंक एक टेन्सर की भी एक मैट्रिक्स के पद सामान्यीकरण करता। अर्थात्, एक टेंसर की रैंक रैंक एक टेंसरों की न्यूनतम संख्या है जो टी के बराबर है । एक वेक्टर और मैट्रिक्स क्रमशः डिग्री 1 और 2 के दशांश होते हैं।TT

में तत्व एक फ़ील्ड F से आते हैं । यदि F परिमित है, तो Håstad ने यह साबित कर दिया कि यदि डिग्री 3 टेंसर की रैंक सबसे अधिक r है, तो NP- पूर्ण है, लेकिन जब F , परिमेय Q की तरह एक अनंत क्षेत्र है , तो वह कोई ऊपरी सीमा नहीं देता है।TFFrFQ

प्रश्न: क्या निर्णय लेने की जटिलता के लिए सबसे अच्छा ज्ञात ऊपरी हिस्सा है यदि Q पर डिग्री 3 टेंसर से अधिक की रैंक सबसे अधिक आर पर है ?TQr


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क्या tens से अधिक समान टेंसर की रैंक के समान tens पर एक डिग्री तीन टेंसर की रैंक है? यदि ऐसा है, तो समस्या को अस्तित्ववादी सिद्धांतों के विशेष मामले के रूप में तैयार किया जा सकता है और इसलिए PSPACE में निहित है।
त्सुयोशी इतो

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मेरी पिछली टिप्पणी में विचार काम नहीं करेगा क्योंकि or पर एक डिग्री तीन टेंसर की रैंक कभी-कभी tens से अधिक उसी टेंसर की रैंक से अलग होती है। {X, y} को दो-आयामी सदिश स्थान का एक आधार होना चाहिए, और टेंसर 2x⊗x⊗x + x +y⊗y + y⊗x⊗y + y⊗y⊗x पर विचार करें। यह देखना कठिन नहीं है कि see की रैंक दो से अधिक है, लेकिन ℚ से अधिक की रैंक दो से अधिक है। (यह उदाहरण उदाहरण को संशोधित करके प्राप्त किया गया था जिसमें दिखाया गया था कि ℝ ओवर रैंक Kr क्रुस्ल 1989 में ℂ से अधिक रैंक से अलग हो सकता है ।)
Tsuyoshi Ito

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@ त्सुशी जोतो मैं पूरी तरह से सहमत हूं। मुझे कोई ऊपरी बाध्यता भी नहीं मिली।
टायसन विलियम्स

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मुझे लगता है कि जटिलता से पहले कम्प्यूटेबिलिटी पूछना बेहतर है।
त्सुयोशी इतो

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तुच्छ upperbound है कि यह है ce Håstad भी एक ही कागज कि समस्या यह है में साबित होता है से अधिक क्यू । निम्नलिखित अधिक सामान्य समस्या ce-पूरा हो गया है: एक आंशिक रूप से भरे टेन्सर को देखते हुए, इसके बारे में एक पूरा होने है कि रैंक है आर ? NP-hardQr
केवह

जवाबों:


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: इस बारे में हाल ही में एक प्रीप्रिंट है http://galton.uchicago.edu/~lekheng/work/np.pdf । यह दर्शाता है कि टेंसरों के साथ अधिकांश रैंक-संबंधित मुद्दे और सी पर एनपी कठिन हैं । (इसमें यह भी उल्लेख किया गया है कि Q पर रैंक तय करना NP कठिन है।)RCQ


बार्ट, वह छाप (हिलर और लिम द्वारा) बहुत बढ़िया है ... बहुत बहुत धन्यवाद।
जॉन सिडल्स

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अच्छा लगा। हालाँकि, मैं इस वाक्य को नहीं समझता: "जबकि Håstad का परिणाम और F q पर लागू होता है , खेतों के ये विकल्प सभी के लिए समझ में नहीं आते हैं, लेकिन उपरोक्त समस्याओं में से एक (समीकरणों के बिलिनियर सिस्टम होने के नाते अपवाद) ये हैं विश्लेषणात्मक समस्याओं को केवल 0 के पूर्ण क्षेत्र में एक पूर्ण मूल्य के साथ अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है। ऐसे क्षेत्रों में, आर और सी अनुप्रयोगों में अब तक सबसे आम हैं और इसलिए हम इन क्षेत्रों में अपनी चर्चाओं को प्रतिबंधित करेंगे। " QFqRC
टायसन विलियम्स

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उपरोक्त उद्धरण में बताई जा रही समस्या में से एक रैंक है। क्या ये लेखक कह रहे हैं कि एक टेनर की रैंक पर अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है ? Q
टायसन विलियम्स

@ टायसन: मुझे लगता है कि लेखक सिर्फ इतना कहना चाहते हैं कि कई संख्यात्मक अनुप्रयोगों (आंशिक अंतर समीकरण, सिग्नल प्रोसेसिंग) के लिए, आप या सी में गणना करना चाहते हैं । स्वयं एक संख्यात्मक विश्लेषक होने के नाते, मैं क्यू पर परिभाषित कई अनुप्रयोगों को नहीं देखता हूं । वे यह नहीं कहते हैं कि क्यू पर रैंक अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है । RCQQ
बार्ट

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हालाँकि यह वास्तव में एकमात्र उत्तर था (क्योंकि जॉन का अर्थ था कि यह एक टिप्पणी है), फिर भी मेरा मानना ​​है कि यह उत्तर इनाम का हकदार है क्योंकि यह एक संदर्भ प्रदान करता है जो अन्य महत्वपूर्ण अनंत क्षेत्रों (वास्तविक और जटिल) पर कठोरता दिखाता है। जैसा कि मेरे प्रश्न के शीर्षक से पता चलता है, मैं सामान्य रूप से अनंत क्षेत्रों के बारे में उत्सुक हूं, लेकिन एक विशिष्ट उत्तर के साथ सवाल पूछने के लिए तर्कसंगत के बारे में पूछने का फैसला किया। मैं अभी भी स्वीकार किए गए उत्तर के रूप में एक और सवाल उठाऊंगा, अगर कोई ऊपरी सीमा प्रदान कर सकता है (या दिखा सकता है कि यह असुविधाजनक है)।
टायसन विलियम्स

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कम्प्यूटेशनल कॉम्प्लेक्सिटी में पुस्तक परिप्रेक्ष्य: सोमनाथ बिस्वास की वर्षगांठ की मात्रा ने इस गर्मी (जुलाई 2014) को बड़े पैमाने पर इस सहमति से प्रकाशित किया कि हम यहां तक ​​पहुंच गए। पर पेज 199 , यह कहते हैं:

मेरे ज्ञान का सबसे अच्छा करने के लिए, यह भी ज्ञात नहीं है कि पर [टेंसर रैंक की गणना करने की समस्या] निर्णायक है। ओवर आर , स्थिति कुछ हद तक बेहतर है ... समस्या निर्णायक है और यहां तक ​​कि PSPACE में भी है, क्योंकि इसे वास्तविक के अस्तित्व संबंधी सिद्धांत में कम किया जा सकता है।QR


: हाल ही में एक प्रीप्रिंट भी इस बात की पुष्टि करता arxiv.org/pdf/1612.04338v1.pdf । (पेज 3 पर दी गई तालिका देखें)
Huck Bennett

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नोट: नीचे दिए गए पाठ को एक टिप्पणी के रूप में इरादा किया गया था ... यह निश्चित रूप से एक उत्तर नहीं है , बल्कि एक व्यावहारिक अवलोकन है जो सहानुभूति ज्यामिति और क्वांटम सूचना सिद्धांत की भाषा में चार्ली स्लीचर के चुंबकीय अनुनाद के सिद्धांतों को बहाल करने से उत्पन्न हुआ है (जो वापस खींचता है) स्वाभाविक रूप से बहुपद-रैंक टेंसर-उत्पाद राज्य-स्थान)। वर्तमान में हमारे पास इन टेनर-रैंक विधियों की एक आंशिक ज्यामितीय समझ है, एक सीमांत क्वांटम अनौपचारिक समझ है, अनिवार्य रूप से कोई जटिलता-सिद्धांत या दहनशील समझ नहीं है, और एक कामकाजी (लेकिन बड़े पैमाने पर अनुभवजन्य) कम्प्यूटेशनल समझ है।

हमें इस समझ को व्यापक बनाने, गहरा करने और एकजुट करने में बहुत रुचि है, और इसलिए हमें उम्मीद है कि अन्य लोग इस विषय पर आगे उत्तर / टिप्पणियां पोस्ट करेंगे।


हमारा व्यावहारिक कम्प्यूटेशनल अनुभव यह रहा है कि ऊपर रैंक का अनुमान स्टीपेस्ट-डिसेंट विधियों द्वारा उदारतापूर्वक लगाया जा सकता है ... जैसा कि हम समझते हैं, यह मजबूती एक ज्यामितीय कारण के लिए उत्पन्न होती है, अर्थात्, गोल्डबर्ग और कोबायाशी के होलोमोर्फिक बिसेक्टेक्ट वक्रता प्रमेय। यह एक कठोर प्रमाण से दूर है, कहने की जरूरत नहीं है।C


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क्या यह प्रमेय राज्य करना आसान है? यदि नहीं, तो क्या आप एक अच्छे कथन और स्पष्टीकरण का लिंक प्रदान कर सकते हैं?
टायसन विलियम्स

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@ टायसन: मुझे लगता है कि जॉन समस्या के समाधान के अपने अनुभव के बारे में बात कर रहे हैं, न कि किसी प्रमेय के बारे में।
जो फिट्जसिमों

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आपने उससे एक प्रमेय के बारे में पूछा, और वह एक के बारे में बात नहीं करता है। मुझे लगा कि आपने उसे गलत समझा है।
जो फिज्सिमन्स

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वास्तव में, मुझे लगा कि मैंने एक टिप्पणी पोस्ट की है और यह देखकर आश्चर्यचकित था कि यह एक उत्तर के रूप में दिखाई देता है। रवींद्र! मैंने अभी इसे एक संदर्भ जोड़ने के लिए संपादित किया है, लेकिन फिर भी यह संतोषजनक उत्तर से बहुत दूर है। टायसन विलियम्स द्वारा एक बढ़िया सवाल! :)
जॉन सिड

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@ जो ने गोल्डबर्ग और कोबायाशी के होलोमॉर्फिक बिसेक्शनल वक्रता प्रमेय का उल्लेख किया, इसलिए मैंने उनसे इसके बारे में पूछा। मुझे यकीन नहीं है कि इसका मतलब है कि मैंने उसे गलत समझा या नहीं।
टायसन विलियम्स
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