Computational problems concerning the orbit of a point under the action of a matrix group occur in numerous subfields of computer science, including complexity theory, program analysis, quantum computation, and automata theory. In many cases the focus extends beyond orbits proper to orbit closures under a suitable topology. Typically one starts from a group and several points and asks questions about the orbit closure of the points under the action of the group, e.g., whether two given orbit closures intersect. In this paper we consider a collection of what we call determination problems concerning groups and orbit closures. These problems begin with a given variety and seek to understand whether and how it arises either as an algebraic group or as an orbit closure. The how question asks whether the underlying group is $s$-generated, meaning it is topologically generated by $s$ matrices for a given number $s$. Among other applications, problems of this type have recently been studied in the context of synthesising loops subject to certain specified invariants on program variables. Our main result is a polynomial-space procedure that inputs a variety $V$ and a number $s$ and determines whether $V$ arises as an orbit closure of a point under an $s$-generated commutative matrix group. The main tools in our approach are rooted in structural properties of commutative algebraic matrix groups and lattice theory. We leave open the question of determining whether a variety is an orbit closure of a point under an algebraic matrix group (without the requirement of commutativity). In this regard, we note that a recent paper by Nosan et al. [NPSHW2021] gives an elementary procedure to compute the orbit closure of a point under finitely many matrices.


翻译:关于矩阵群作用下点的轨道的计算问题出现在计算机科学的众多子领域中,包括复杂性理论、程序分析、量子计算和自动机理论。在许多情况下,研究重点从轨道本身扩展到适当拓扑下的轨道闭包。通常从群和若干点出发,研究这些点在群作用下的轨道闭包问题,例如判断两个给定轨道闭包是否相交。本文研究一类关于群与轨道闭包的判定问题。这类问题从给定簇出发,试图理解其是否以及如何作为代数群或轨道闭包出现。其中“如何出现”问题探究底层群是否为$s$生成,即在给定数$s$下该群是否可由$s$个矩阵拓扑生成。除其他应用外,此类问题近期在程序变量满足特定不变式的循环综合研究中受到关注。我们的主要结果是多项式空间算法:输入簇$V$和数$s$,判定$V$是否可作为某$s$生成交换矩阵群作用下点的轨道闭包出现。方法的核心工具源于交换代数矩阵群的结构性质与格理论。我们留下未解决问题:如何判定簇是否为代数矩阵群作用下点的轨道闭包(不要求交换性)。对此我们注意到,Nosan等人近期论文[NPSHW2021]给出了有限个矩阵作用下点轨道闭包的基本计算方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Group一直是研究计算机支持的合作工作、人机交互、计算机支持的协作学习和社会技术研究的主要场所。该会议将社会科学、计算机科学、工程、设计、价值观以及其他与小组工作相关的多个不同主题的工作结合起来,并进行了广泛的概念化。官网链接:https://group.acm.org/conferences/group20/
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
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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
2+阅读 · 2017年12月31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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
《系统簇式多域作战规划范畴论框架》
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:54
高效视频扩散模型:进展与挑战
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:34
乌克兰前线的五项创新
专知会员服务
6+阅读 · 今天6:14
 军事通信系统与设备的技术演进综述
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:59
《北约标准:医疗评估手册》174页
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:51
《提升生成模型的安全性与保障》博士论文
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:47
美国当前高超音速导弹发展概述
专知会员服务
4+阅读 · 4月19日
无人机蜂群建模与仿真方法
专知会员服务
13+阅读 · 4月19日
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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员