We study hyperplane covering problems for finite grid-like structures in $\mathbb{R}^d$. We call a set $\mathcal{C}$ of points in $\mathbb{R}^2$ a conical grid if the line $y = a_i$ intersects $\mathcal{C}$ in exactly $i$ points, for some $a_1 > \cdots > a_n \in \mathbb{R}$. We prove that the number of lines required to cover every point of such a grid at least $k$ times is at least $nk\left(1-\frac{1}{e}-O(\frac{1}{n}) \right)$. If the grid $\mathcal{C}$ is obtained by cutting an $m \times n$ grid of points in half along one of the diagonals, then we prove the lower bound of $mk\left(1-e^{-\frac{n}{m}}-O(\frac{n}{m^2})\right)$. In general, we call a grid obtained by cutting a grid in $\mathbb{R}^d$ along one of the diagonals a half-grid. Motivated by the Alon-Füredi theorem on hyperplane coverings of grids that miss a point and its multiplicity variations, we study the problem of finding the minimum number of hyperplanes required to cover every point of an $n \times \cdots \times n$ half-grid in $\mathbb{R}^d$ at least $k$ times while missing a point $P$. For almost all such half-grids, with $P$ being the corner point, we prove asymptotically sharp upper and lower bounds for the covering number in dimensions $2$ and $3$. For $k = 1$, $d = 2$, and an arbitrary $P$, we determine this number exactly by using the polynomial method bound for grids.


翻译:我们研究 $\mathbb{R}^d$ 中有限网格状结构上的超平面覆盖问题。若存在 $a_1 > \cdots > a_n \in \mathbb{R}$ 使得直线 $y = a_i$ 与 $\mathbb{R}^2$ 中的点集 $\mathcal{C}$ 恰好相交于 $i$ 个点,则称 $\mathcal{C}$ 为锥形网格。我们证明,覆盖此类网格中每个点至少 $k$ 次所需的直线数至少为 $nk\left(1-\frac{1}{e}-O(\frac{1}{n}) \right)$。若网格 $\mathcal{C}$ 是通过沿着对角线将 $m \times n$ 点网格的一半切割得到,则我们证明下界为 $mk\left(1-e^{-\frac{n}{m}}-O(\frac{n}{m^2})\right)$。一般而言,我们将通过沿对角线切割 $\mathbb{R}^d$ 中的网格得到的网格称为半格子。受关于缺失一点及其多重性变体的网格超平面覆盖的 Alon-Füredi 定理的启发,我们研究在 $\mathbb{R}^d$ 中 $n \times \cdots \times n$ 半格子上,覆盖每个点至少 $k$ 次同时缺失一点 $P$ 所需的最少超平面数问题。对于几乎所有此类半格子(其中 $P$ 为角点),我们证明了在维度 $2$ 和 $3$ 下覆盖数的渐近尖锐上下界。当 $k = 1$、$d = 2$ 且 $P$ 任意时,我们利用网格的多项式方法界精确确定了该数值。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
11+阅读 · 2021年8月11日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
学习一个宫崎骏画风的图像风格转换GAN
AI科技评论
18+阅读 · 2020年3月13日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
图上的归纳表示学习
科技创新与创业
23+阅读 · 2017年11月9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
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
1+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
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
Arxiv
0+阅读 · 5月2日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
0+阅读 · 13分钟前
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:50
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:33
相关VIP内容
专知会员服务
11+阅读 · 2021年8月11日
相关资讯
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
学习一个宫崎骏画风的图像风格转换GAN
AI科技评论
18+阅读 · 2020年3月13日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
图上的归纳表示学习
科技创新与创业
23+阅读 · 2017年11月9日
相关基金
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
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
1+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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员