Hitting formulas have been studied in many different contexts at least since [Iwama,89]. A hitting formula is a set of Boolean clauses such that any two of them cannot be simultaneously falsified. [Peitl,Szeider,05] conjectured that hitting formulas should contain the hardest formulas for resolution. They supported their conjecture with experimental findings. Using the fact that hitting formulas are easy to check for satisfiability we use them to build a static proof system Hitting: a refutation of a CNF in Hitting is an unsatisfiable hitting formula such that each of its clauses is a weakening of a clause of the refuted CNF. Comparing this system to resolution and other proof systems is equivalent to studying the hardness of hitting formulas. We show that tree-like resolution and Hitting are quasi-polynomially separated. We prove that Hitting is quasi-polynomially simulated by tree-like resolution, thus hitting formulas cannot be exponentially hard for resolution, so Peitl-Szeider's conjecture is partially refuted. Nevertheless Hitting is surprisingly difficult to polynomially simulate. Using the ideas of PIT for noncommutative circuits [Raz-Shpilka,05] we show that Hitting is simulated by Extended Frege. As a byproduct, we show that a number of static (semi)algebraic systems are verifiable in a deterministic polynomial time. We consider multiple extensions of Hitting. Hitting(+) formulas are conjunctions of clauses containing affine equations instead of just literals, and every assignment falsifies at most one clause. The resulting system is related to Res(+) proof system for which no superpolynomial lower bounds are known: Hitting(+) simulates the tree-like version of Res(+) and is at least quasi-polynomially stronger. We show an exponential lower bound for Hitting(+).


翻译:命中公式自[Iwama,89]以来已在多个不同研究背景下得到探讨。命中公式是指一组布尔子句,其中任意两个子句不可同时被证伪。[Peitl,Szeider,05]曾猜想命中公式应包含对归结证明最困难的公式,并通过实验数据支持该猜想。利用命中公式的可满足性易于检验的特性,我们构建了静态证明系统Hitting:该系统对CNF公式的反驳是一个不可满足的命中公式,且其每个子句均为被反驳CNF公式子句的弱化形式。将该系统与归结及其他证明系统进行比较,等价于研究命中公式的困难度。我们证明树状归结与Hitting系统存在拟多项式分离,并证实Hitting可被树状归结拟多项式模拟,因此命中公式对归结不可能具有指数级困难度,从而部分反驳了Peitl-Szeider猜想。然而Hitting系统在多项式模拟层面表现出惊人的困难性。借助非交换电路多项式恒等式检验(PIT)的思想[Raz-Shpilka,05],我们证明Hitting可被扩展弗雷格系统模拟。作为副产品,我们展示了一系列静态(半)代数系统可在确定性多项式时间内验证。我们进一步研究Hitting的多种扩展形式:Hitting(+)公式是包含仿射方程(而非仅文字)的子句合取式,且每个赋值至多证伪一个子句。由此衍生的系统与Res(+)证明系统相关联(后者目前尚未发现超多项式下界):Hitting(+)可模拟树状Res(+)系统,并至少具有拟多项式优势。我们最终给出了Hitting(+)的指数级下界证明。

0
下载
关闭预览

相关内容

简称 哈工大,创建于1920年,是C9联盟成员之一,国内工科顶尖高校。1999年成为首批九所985工程院校之一,校训是“规格严格,功夫到家”。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年10月3日
Arxiv
0+阅读 · 2024年10月2日
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
VIP会员
最新内容
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
7+阅读 · 今天12:11
《强化学习数学基础》
专知会员服务
4+阅读 · 今天12:07
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
专知会员服务
9+阅读 · 今天6:48
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:30
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:20
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
7+阅读 · 今天6:12
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年10月3日
Arxiv
0+阅读 · 2024年10月2日
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员