We introduce a new conjecture on the computational hardness of detecting random lifts of graphs: we claim that there is no polynomial-time algorithm that can distinguish between a large random $d$-regular graph and a large random lift of a Ramanujan $d$-regular base graph (provided that the lift is corrupted by a small amount of extra noise), and likewise for bipartite random graphs and lifts of bipartite Ramanujan graphs. We give evidence for this conjecture by proving lower bounds against the local statistics hierarchy of hypothesis testing semidefinite programs. We then explore the consequences of this conjecture for the hardness of certifying bounds on numerous functions of random regular graphs, expanding on a direction initiated by Bandeira, Banks, Kunisky, Moore, and Wein (2021). Conditional on this conjecture, we show that no polynomial-time algorithm can certify tight bounds on the maximum cut of random 3- or 4-regular graphs, the maximum independent set of random 3- or 4-regular graphs, or the chromatic number of random 7-regular graphs. We show similar gaps asymptotically for large degree for the maximum independent set and for any degree for the minimum dominating set, finding that naive spectral and combinatorial bounds are optimal among all polynomial-time certificates. Likewise, for small-set vertex and edge expansion in the limit of very small sets, we show that the spectral bounds of Kahale (1995) are optimal among all polynomial-time certificates.


翻译:我们提出一个关于检测图随机提升计算难度的新猜想:声称不存在多项式时间算法能够区分大规模随机$d$-正则图与大规模拉马努金$d$-正则基图的随机提升(前提是该提升受到少量额外噪声干扰),同样适用于二分随机图与二分拉马努金图的提升。我们通过证明假设检验半定规划局部统计层次的下界为该猜想提供证据。随后,我们探讨该猜想对随机正则图多种函数认证界限计算难度的影响,拓展了Bandeira、Banks、Kunisky、Moore和Wein(2021)开创的研究方向。在该猜想成立的前提下,我们证明:不存在多项式时间算法能够认证随机3-或4-正则图的最大割的紧界、随机3-或4-正则图的最大独立集的紧界,或随机7-正则图的色数的紧界。对于最大独立集在大度数情形以及任意度数下的最小支配集,我们展示了相似的渐近差异,发现朴素谱界和组合界在所有多项式时间认证中是最优的。同样地,针对极小集合的顶点与边扩展性极限情形,我们证明Kahale(1995)的谱界在所有多项式时间认证中是最优的。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
16+阅读 · 2022年5月17日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
A survey on deep hashing for image retrieval
Arxiv
15+阅读 · 2020年6月10日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
2+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
19+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
相关资讯
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员