In our work, we consider the problem of computing a vector $x \in Z^n$ of minimum $\|\cdot\|_p$-norm such that $a^\top x \not= a_0$, for any vector $(a,a_0)$ from a given subset of $Z^n$ of size $m$. In other words, we search for a vector of minimum norm that avoids a given finite set of hyperplanes, which is natural to call as the $\textit{Hyperplanes Avoiding Problem}$. This problem naturally appears as a subproblem in Barvinok-type algorithms for counting integer points in polyhedra. We show that: 1) With respect to $\|\cdot\|_1$, the problem admits a feasible solution $x$ with $\|x\|_1 \leq (m+n)/2$, and show that such solution can be constructed by a deterministic polynomial-time algorithm with $O(n \cdot m)$ operations. Moreover, this inequality is the best possible. This is a significant improvement over the previous randomized algorithm, which computes $x$ with a guaranty $\|x\|_{1} \leq n \cdot m$. The original approach of A.~Barvinok can guarantee only $\|x\|_1 = O\bigl((n \cdot m)^n\bigr)$. To prove this result, we use a newly established algorithmic variant of the Combinatorial Nullstellensatz; 2) The problem is NP-hard with respect to any norm $\|\cdot\|_p$, for $p \in \bigl(R_{\geq 1} \cup \{\infty\}\bigr)$. 3) As an application, we show that the problem to count integer points in a polytope $P = \{x \in R^n \colon A x \leq b\}$, for given $A \in Z^{m \times n}$ and $b \in Q^m$, can be solved by an algorithm with $O\bigl(ν^2 \cdot n^3 \cdot Δ^3 \bigr)$ operations, where $ν$ is the maximum size of a normal fan triangulation of $P$, and $Δ$ is the maximum value of rank-order subdeterminants of $A$. As a further application, it provides a refined complexity bound for the counting problem in polyhedra of bounded codimension. For example, in the polyhedra of the Unbounded Subset-Sum problem.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

大模型5个公式化讲解,附视频与Slides
专知会员服务
40+阅读 · 2024年2月6日
EMNLP2023|大语言模型知识编辑问题、方法与挑战
专知会员服务
46+阅读 · 2024年1月2日
考考你的眼力+细心度!
程序猿
11+阅读 · 2019年1月15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
综述:Image Caption 任务之语句多样性
PaperWeekly
22+阅读 · 2018年11月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
YOLOv3:An Incremental Improvement 全文翻译
极市平台
12+阅读 · 2018年3月28日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
14+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
13+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
大模型5个公式化讲解,附视频与Slides
专知会员服务
40+阅读 · 2024年2月6日
EMNLP2023|大语言模型知识编辑问题、方法与挑战
专知会员服务
46+阅读 · 2024年1月2日
相关资讯
考考你的眼力+细心度!
程序猿
11+阅读 · 2019年1月15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
综述:Image Caption 任务之语句多样性
PaperWeekly
22+阅读 · 2018年11月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
YOLOv3:An Incremental Improvement 全文翻译
极市平台
12+阅读 · 2018年3月28日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员