We study the complexity of approximating the number of answers to a small query $\varphi$ in a large database $\mathcal{D}$. We establish an exhaustive classification into tractable and intractable cases if $\varphi$ is a conjunctive query with disequalities and negations: $\bullet$ If there is a constant bound on the arity of $\varphi$, and if the randomised Exponential Time Hypothesis (rETH) holds, then the problem has a fixed-parameter tractable approximation scheme (FPTRAS) if and only if the treewidth of $\varphi$ is bounded. $\bullet$ If the arity is unbounded and we allow disequalities only, then the problem has an FPTRAS if and only if the adaptive width of $\varphi$ (a width measure strictly more general than treewidth) is bounded; the lower bound relies on the rETH as well. Additionally we show that our results cannot be strengthened to achieve a fully polynomial randomised approximation scheme (FPRAS): We observe that, unless $\mathrm{NP} =\mathrm{RP}$, there is no FPRAS even if the treewidth (and the adaptive width) is $1$. However, if there are neither disequalities nor negations, we prove the existence of an FPRAS for queries of bounded fractional hypertreewidth, strictly generalising the recently established FPRAS for conjunctive queries with bounded hypertreewidth due to Arenas, Croquevielle, Jayaram and Riveros (STOC 2021).


翻译:我们研究了在大规模数据库$\mathcal{D}$中近似计数小查询$\varphi$答案数量的复杂性。针对带有不等约束和否定的合取查询$\varphi$,我们建立了可解和不可解情况的穷尽分类: $\bullet$ 如果$\varphi$的元数有常数上界,且随机指数时间假说(rETH)成立,则当且仅当$\varphi$的树宽有界时,该问题存在固定参数可跟踪近似方案(FPTRAS)。 $\bullet$ 若元数无界且仅允许不等约束,则当且仅当$\varphi$的自适应宽度(一种比树宽更泛化的宽度度量)有界时,该问题存在FPTRAS;下界同样依赖于rETH。 此外,我们证明这些结果无法增强为完全多项式随机近似方案(FPRAS):观察到除非$\mathrm{NP} =\mathrm{RP}$,即使树宽(及自适应宽度)为$1$,也不存在FPRAS。然而,当查询中不含不等约束和否定时,我们证明了对于有界分数超树宽的查询存在FPRAS,这严格推广了Arenas、Croquevielle、Jayaram和Riveros(STOC 2021)近期建立的关于有界超树宽合取查询的FPRAS结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
2+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
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
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
2+阅读 · 今天11:43
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
6+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
7+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
9+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
9+阅读 · 6月24日
相关资讯
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
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
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