dc.contributor.advisor | Krajíček, Jan | |
dc.creator | Pich, Ján | |
dc.date.accessioned | 2018-11-30T13:42:18Z | |
dc.date.available | 2018-11-30T13:42:18Z | |
dc.date.issued | 2014 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.11956/69296 | |
dc.description.abstract | Title: Complexity Theory in Feasible Mathematics Author: Ján Pich Department: Department of Algebra Supervisor: Prof. RNDr. Jan Krajíček, DrSc., MAE Abstract: We study the provability of statements and conjectures from Complex- ity Theory in Bounded Arithmetic. First, modulo a hardness assumption, we show that theories weaker in terms of provably total functions than Buss's theory S1 2 cannot prove nk -size circuit lower bounds for SAT formalized as a Σb 2-formula LB(SAT, nk ). In particular, the true universal first-order theory in the language containing names for all uniform NC1 algorithms denoted TNC1 does not prove LB(SAT, n4kc ) where k ≥ 1, c ≥ 2 unless each function f ∈ SIZE(nk ) can be approximated by formulas Fn of subexponential size 2O(n1/c) with subexponential advantage: Px∈{0,1}n [Fn(x) = f(x)] ≥ 1/2 + 1/2O(n1/c) . Unconditionally, V 0 does not prove quasipolynomial nlog n -size circuit lower bounds for SAT. Considering upper bounds, we prove the PCP theorem in Cook's theory PV1. This includes a formalization of the (n, d, λ)-graphs in PV1. A consequence of the result is that Extended Frege proof system admits p-size proofs of tautologies encoding the PCP theorem. Keywords: Circuit Lower Bounds, Bounded Arithmetic, The PCP theorem | en_US |
dc.description.abstract | Skúmame dokázateľnosť tvrdení z teórie zložitosti v obmedzenej aritmetike. Za istých zložitostných predpokladov ukážeme, že teórie so slabšími dosvedčovacími vlastnosťami než $S^1_2$ nemôžu dokázať spodné odhady veľkosti $n^k$ na booleovské obvody pre SAT vyjadrené formulou $LB(SAT,n^k)$. Špeciálne, prvorádová teória pravdivých univerzálnych tvrdení v jazyku obsahujúcom symboly pre všetky uniformné $NC^1$ algoritmy nedokazuje $LB(SAT,n^{4kc})$ pre $k\geq 1,c\geq 2$ predpokladajúc existenciu funkcie $f\in SIZE(n^k)$, ktorá nie je aproximovateľná formulami $F_n$ subexponenciálnej veľkosti $2^{O(n^{1/c})}$ so subexponenciálnou výhodou: $P_{x\in\{0,1\}^n}[F_n(x)=f(x)]\geq 1/2+1/2^{O(n^{1/c})}$. Bezpodmienečne, teória $V^0$ nedokazuje kvazipolynomiálne spodné odhady na booleovské obvody pre SAT. Čo sa týka horných odhadov, dokážeme PCP vetu v Cookovej teórii $PV_1$. To zahŕňa formalizáciu $(n,d,\lambda)$-grafov v $PV_1$. Ako dôsledok dostaneme polynomiálne krátke Extended Frege dôkazy tautologií vyjdadrujúcich PCP vetu. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) | cs_CZ |
dc.language | English | cs_CZ |
dc.language.iso | en_US | |
dc.publisher | Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta | cs_CZ |
dc.subject | Circuit Lower Bounds | en_US |
dc.subject | Bounded Arithmetic | en_US |
dc.subject | The PCP theorem | en_US |
dc.subject | booleovské obvody | cs_CZ |
dc.subject | obmedzená aritmetika | cs_CZ |
dc.subject | PCP veta | cs_CZ |
dc.title | Complexity theory in Feasible Mathematics | en_US |
dc.type | dizertační práce | cs_CZ |
dcterms.created | 2014 | |
dcterms.dateAccepted | 2014-11-07 | |
dc.description.department | Katedra algebry | cs_CZ |
dc.description.department | Department of Algebra | en_US |
dc.description.faculty | Faculty of Mathematics and Physics | en_US |
dc.description.faculty | Matematicko-fyzikální fakulta | cs_CZ |
dc.identifier.repId | 108260 | |
dc.title.translated | Teória zložitosti v dosiahnuteľnej matematike | cs_CZ |
dc.contributor.referee | Pudlák, Pavel | |
dc.contributor.referee | Buss, Samuel | |
dc.identifier.aleph | 001871834 | |
thesis.degree.name | Ph.D. | |
thesis.degree.level | doktorské | cs_CZ |
thesis.degree.discipline | Algebra, teorie čísel a matematická logika | cs_CZ |
thesis.degree.discipline | Algebra, Theory of Numbers and Mathematical Logic | en_US |
thesis.degree.program | Mathematics | en_US |
thesis.degree.program | Matematika | cs_CZ |
uk.thesis.type | dizertační práce | cs_CZ |
uk.taxonomy.organization-cs | Matematicko-fyzikální fakulta::Katedra algebry | cs_CZ |
uk.taxonomy.organization-en | Faculty of Mathematics and Physics::Department of Algebra | en_US |
uk.faculty-name.cs | Matematicko-fyzikální fakulta | cs_CZ |
uk.faculty-name.en | Faculty of Mathematics and Physics | en_US |
uk.faculty-abbr.cs | MFF | cs_CZ |
uk.degree-discipline.cs | Algebra, teorie čísel a matematická logika | cs_CZ |
uk.degree-discipline.en | Algebra, Theory of Numbers and Mathematical Logic | en_US |
uk.degree-program.cs | Matematika | cs_CZ |
uk.degree-program.en | Mathematics | en_US |
thesis.grade.cs | Prospěl/a | cs_CZ |
thesis.grade.en | Pass | en_US |
uk.abstract.cs | Skúmame dokázateľnosť tvrdení z teórie zložitosti v obmedzenej aritmetike. Za istých zložitostných predpokladov ukážeme, že teórie so slabšími dosvedčovacími vlastnosťami než $S^1_2$ nemôžu dokázať spodné odhady veľkosti $n^k$ na booleovské obvody pre SAT vyjadrené formulou $LB(SAT,n^k)$. Špeciálne, prvorádová teória pravdivých univerzálnych tvrdení v jazyku obsahujúcom symboly pre všetky uniformné $NC^1$ algoritmy nedokazuje $LB(SAT,n^{4kc})$ pre $k\geq 1,c\geq 2$ predpokladajúc existenciu funkcie $f\in SIZE(n^k)$, ktorá nie je aproximovateľná formulami $F_n$ subexponenciálnej veľkosti $2^{O(n^{1/c})}$ so subexponenciálnou výhodou: $P_{x\in\{0,1\}^n}[F_n(x)=f(x)]\geq 1/2+1/2^{O(n^{1/c})}$. Bezpodmienečne, teória $V^0$ nedokazuje kvazipolynomiálne spodné odhady na booleovské obvody pre SAT. Čo sa týka horných odhadov, dokážeme PCP vetu v Cookovej teórii $PV_1$. To zahŕňa formalizáciu $(n,d,\lambda)$-grafov v $PV_1$. Ako dôsledok dostaneme polynomiálne krátke Extended Frege dôkazy tautologií vyjdadrujúcich PCP vetu. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) | cs_CZ |
uk.abstract.en | Title: Complexity Theory in Feasible Mathematics Author: Ján Pich Department: Department of Algebra Supervisor: Prof. RNDr. Jan Krajíček, DrSc., MAE Abstract: We study the provability of statements and conjectures from Complex- ity Theory in Bounded Arithmetic. First, modulo a hardness assumption, we show that theories weaker in terms of provably total functions than Buss's theory S1 2 cannot prove nk -size circuit lower bounds for SAT formalized as a Σb 2-formula LB(SAT, nk ). In particular, the true universal first-order theory in the language containing names for all uniform NC1 algorithms denoted TNC1 does not prove LB(SAT, n4kc ) where k ≥ 1, c ≥ 2 unless each function f ∈ SIZE(nk ) can be approximated by formulas Fn of subexponential size 2O(n1/c) with subexponential advantage: Px∈{0,1}n [Fn(x) = f(x)] ≥ 1/2 + 1/2O(n1/c) . Unconditionally, V 0 does not prove quasipolynomial nlog n -size circuit lower bounds for SAT. Considering upper bounds, we prove the PCP theorem in Cook's theory PV1. This includes a formalization of the (n, d, λ)-graphs in PV1. A consequence of the result is that Extended Frege proof system admits p-size proofs of tautologies encoding the PCP theorem. Keywords: Circuit Lower Bounds, Bounded Arithmetic, The PCP theorem | en_US |
uk.file-availability | V | |
uk.publication.place | Praha | cs_CZ |
uk.grantor | Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra algebry | cs_CZ |
thesis.grade.code | P | |
dc.identifier.lisID | 990018718340106986 | |