Теоретический семинар

21 апреля, четверг, 16-00, к.203 (ПОМИ РАН)

В. Николаенко (Академический университет)

Нижние оценки на схемную сложность

Доклад будет посвящен нижним оценкам на схемную сложность. Будет
рассказан результат 2010 года (J. Kinne, D. van Melkebeek, R.
Shaltiel), который является улучшением и упрощением результата 2004
года (V. Kabanets, R. Impagliazzo). В первой части доклада будет
показана нижняя оценка на схемы в предположении существования
алгоритма для распознавания ACZ (язык арифметических схем, вычисляющих
нулевые многочлены) с ограниченной ошибкой. Во второй части доклада
будет показана параметризация результата Kabanets и Impagliazzo.

12 мая, четверг, 16-00, к.203 (ПОМИ РАН)

Ф. Парт (Академический университет)

Parameterized complexity

Доклад посвящен основам parameterized complexity. Первая часть доклада будет
посвящена иерархии замкнутых относительно сведения классов параметризованных
задач W[k]. Во второй части будет рассказано как из предположений о
неравенстве некоторых классов W[k] можно получать неприближаемости
аппроксимационными схемами тех или иных задач, а также о нижних оценках на
ядра.

19 мая, четверг, 16-00, к.203 (ПОМИ РАН)

А. Тимофеев

Обзор по преобразованиям контуров и планарных укладок графов (морфингу)

В докладе будут представлены несколько результатов в области преобразования наборов замкнутых контуров (многоугольников) и планарных укладок графов.

Задача поиска преобразования (морфинга) будет разобрана в нескольких различных постановках, от очень узких классов (ортогонально-выпуклых многоугольников и монотонного морфинга на них), где она оказывается NP-трудной, до очень общего случая допускающего набор непростых многоугольников с "дырками".

В качестве одного из наиболее мощных инструментов вычислительной геометрии в докладе будут представлены прямолинейные скелеты (straight skeletons).

29 сентября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

А. Давыдов

Алгоритм Д.Ю. Григорьева для решения тропических линейных систем

Решение тропической линейной системы --- задача, которая лежит в пересечении NP и coNP.

На семинаре будет рассмотрен один из возможных алгоритмов решения этой задачи, приведены нижние оценки на него(как полиномиальная от размера матрицы и максимального числа встречающегося в матрице, так и экспоненциальная, не зависящая от содержимого матрицы).

Алгоритм интересен тем, что несмотря на то, что на практике он работает крайне быстро, полиномиальных оценок на время выполнения для него --- нет.

6 октября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

М. Гладких

Вычисление редакционного расстояния между деревьями на основе стягивания вершин

На семинаре будет введена новая метрика в пространстве филогенетических деревьев и будут представлены 2 алгоритма её вычисления вместе с интересными подзадачами.

13 октября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

А. Головнёв

Точные и приближённые алгоритмы решения задачи о коммивояжёре (TSP)

  1. Постановка задачи, различные вариации задачи, NP-сложность задач.
  2. Точные алгоритмы решения TSP.
    1. Алгоритм на основе экспоненциального метода "разделяй и властвуй" (O*(4^n * n^logn), полиномиальная память).
    2. Мемоизация (O*(3^n), экспоненциальная память).
    3. Алгоритм Хелда-Карпа (динамическое программирование, O*(2^n),
      экспоненциальная память).
    4. Алгоритм на основе формулы включений-исключений (O*(2^n*C),
      память O*(C)).
  3. Приближённые алгоритмы решения TSP.
    1. Результаты о неприближаемости задачи о коммивояжёре.
    2. Метрический TSP, дерево Штейнера.
    3. Жадный алгоритм для метрического TSP (ratio=O(logN)).
    4. Алгоритм на основе MST для метрического TSP (ratio=2).
    5. Алгоритм Кристофидеса для метрического TSP (ratio=1.5).
  4. Асимметрический TSP.
    1. Точные алгоритмы.
    2. Приближённые алгоритмы.
    3. logN-приближенный алгоритм для асимметрического TSP.
  5. Новые приближённые алгоритмы для частных случаев метрического TSP.

20 октября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

И. Близнец

Новый алгоритм для FormulaSAT и нижняя оценка Субботовской

Будет рассказана идея с помощью которой можно получить нижнюю оценку на размер формулы (Субботовская), а также использующаяся для доказательства оценки сверху на время работы алгоритма для FormulaSAT.

27 октября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

А. Тимофеев

Монотонные схемы: односторонние функции и псевдослучайные генераторы

На докладе будет разобрана одноименная статья Oded Goldreich и Rani Izrak.
(в свободном доступе: http://www.wisdom.weizmann.ac.il/~oded/PDF/mono-cry.pdf)

Основными результатами являются:

  • существование односторонней функции, вычислимой полимиальной монотонной схемой,
  • псевдослучайные генераторы не являются монотонными функциями.

(Оба результата сформулированы при условии существования данных объектов.)

Напомним, что при выполнении некоторых утверждений данные объекты могут быть вычислены схемами из NC0. Что оказывается неверно для класса монотонных схем.

10 ноября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

А. Бешéнов

Оценка на числа Бетти полуалгебраических множеств, определенных над квадратичными отображениями

3 ноября 2011 г.

Пусть $R$ — вещественно замкнутое поле, а $Q\colon R^n \to R^k$ — квадратичное отображение. Пусть заданы $s$ полиномов от $k$ переменных $Y_1, \ldots, Y_k$, каждый степени не более $d$:

$$\mathcal{P} \mathrel{\mathop:}= \{ p_1, \ldots, p_s \},\quad p_i \in R [Y_1, \ldots, Y_k],\quad\deg p_i \le d.$$

Пусть также имеется бескванторная булева формула $S (Y_1, \ldots, Y_k)$, атомы которой имеют вид

$$p_i (Y_1, \ldots, Y_k) \mathop{\triangleleft_j} 0, \quad \triangleleft_j \in \{ <, \le, = \}.$$

Рассмотрим полуалгебраическое множество

$$\mathcal{X} \mathrel{\mathop:}= \{ (x_1, \ldots, x_n) \in R^n \mid S (Q (x_1, \ldots, x_n)) \}.$$

Тогда сумму чисел Бетти $b (\mathcal{X}) \mathrel{\mathop:}= \sum_i b_i (\mathcal{X})$ можно оценить через параметры $n$, $k$, $s$, $d$ как

$$b (\mathcal{X}) \le (s\,d\,n)^{O(k)}.$$

Доклад по текущей работе докладчика в сотрудничестве с Д. Пасечником (Nanyang Technological University, Singapore) и Д. Григорьевым (Centre national de la recherche scientifique, Paris).

17 ноября, четверг, 17-00, к.203 (ПОМИ РАН)

В. Опарин

Priority Branching Trees. Lower bounds for schedule and knapsack problems

Priority Branching Tree (pBT) --- модель вычисления, предназначенная для оценки времени работы бэктрекинга и алгоритмов на основе динамического программирования.
В докладе буду показаны нижние оценки на pBT для задачи о рюкзаке и составлении расписаний.

Alekhnovich, Borodin, Buresh-Oppenheim, Impagliazzo, Magen, Pitassi "Toward a Model for Backtracking and Dynamic Programming"