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Approximate counting CSP seen from the other side
arXiv - CS - Computational Complexity Pub Date : 2019-07-18 , DOI: arxiv-1907.07922 Andrei A. Bulatov and Stanislav Zivny
arXiv - CS - Computational Complexity Pub Date : 2019-07-18 , DOI: arxiv-1907.07922 Andrei A. Bulatov and Stanislav Zivny
In this paper we study the complexity of counting Constraint Satisfaction
Problems (CSPs) of the form #CSP($\mathcal{C}$,-), in which the goal is, given
a relational structure $\mathbf{A}$ from a class $\mathcal{C}$ of structures
and an arbitrary structure $\mathbf{B}$, to find the number of homomorphisms
from $\mathbf{A}$ to $\mathbf{B}$. Flum and Grohe showed that
#CSP($\mathcal{C}$,-) is solvable in polynomial time if $\mathcal{C}$ has
bounded treewidth [FOCS'02]. Building on the work of Grohe [JACM'07] on
decision CSPs, Dalmau and Jonsson then showed that, if $\mathcal{C}$ is a
recursively enumerable class of relational structures of bounded arity, then
assuming FPT $\neq$ #W[1], there are no other cases of #CSP($\mathcal{C}$,-)
solvable exactly in polynomial time (or even fixed-parameter time) [TCS'04]. We show that, assuming FPT $\neq$ W[1] (under randomised parametrised
reductions) and for $\mathcal{C}$ satisfying certain general conditions,
#CSP($\mathcal{C}$,-) is not solvable even approximately for $\mathcal{C}$ of
unbounded treewidth; that is, there is no fixed parameter tractable (and thus
also not fully polynomial) randomised approximation scheme for
#CSP($\mathcal{C}$,-). In particular, our condition generalises the case when
$\mathcal{C}$ is closed under taking minors.
中文翻译:
从另一侧看到的近似计数 CSP
在本文中,我们研究了计算#CSP($\mathcal{C}$,-) 形式的约束满足问题 (CSP) 的复杂性,其中目标是,给定一个关系结构 $\mathbf{A}$一类 $\mathcal{C}$ 结构和一个任意结构 $\mathbf{B}$,找到从 $\mathbf{A}$ 到 $\mathbf{B}$ 的同态数。Flum 和 Grohe 表明,如果 $\mathcal{C}$ 具有有界树宽 [FOCS'02],则 #CSP($\mathcal{C}$,-) 在多项式时间内是可解的。基于 Grohe [JACM'07] 在决策 CSP 上的工作,Dalmau 和 Jonsson 然后表明,如果 $\mathcal{C}$ 是一个递归可枚举的有界元关系结构类,那么假设 FPT $\neq$ # W[1],#CSP($\mathcal{C}$,-) 没有其他情况可以在多项式时间(甚至固定参数时间)[TCS'04] 中精确求解。我们表明,假设 FPT $\neq$ W[1](在随机参数化约简下)并且 $\mathcal{C}$ 满足某些一般条件,#CSP($\mathcal{C}$,-) 甚至对于 $ \mathcal{C}$ 无界树宽;也就是说,#CSP($\mathcal{C}$,-) 没有固定参数可处理(因此也不是完全多项式)随机近似方案。特别是,我们的条件概括了 $\mathcal{C}$ 在接受未成年人的情况下关闭的情况。
更新日期:2020-05-15
中文翻译:
从另一侧看到的近似计数 CSP
在本文中,我们研究了计算#CSP($\mathcal{C}$,-) 形式的约束满足问题 (CSP) 的复杂性,其中目标是,给定一个关系结构 $\mathbf{A}$一类 $\mathcal{C}$ 结构和一个任意结构 $\mathbf{B}$,找到从 $\mathbf{A}$ 到 $\mathbf{B}$ 的同态数。Flum 和 Grohe 表明,如果 $\mathcal{C}$ 具有有界树宽 [FOCS'02],则 #CSP($\mathcal{C}$,-) 在多项式时间内是可解的。基于 Grohe [JACM'07] 在决策 CSP 上的工作,Dalmau 和 Jonsson 然后表明,如果 $\mathcal{C}$ 是一个递归可枚举的有界元关系结构类,那么假设 FPT $\neq$ # W[1],#CSP($\mathcal{C}$,-) 没有其他情况可以在多项式时间(甚至固定参数时间)[TCS'04] 中精确求解。我们表明,假设 FPT $\neq$ W[1](在随机参数化约简下)并且 $\mathcal{C}$ 满足某些一般条件,#CSP($\mathcal{C}$,-) 甚至对于 $ \mathcal{C}$ 无界树宽;也就是说,#CSP($\mathcal{C}$,-) 没有固定参数可处理(因此也不是完全多项式)随机近似方案。特别是,我们的条件概括了 $\mathcal{C}$ 在接受未成年人的情况下关闭的情况。