噪声奇偶校验(LWE)下限/硬度结果


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一些背景:

我有兴趣为错误学习(LWE)问题找到“鲜为人知”的下界(或硬度结果),以及诸如环上错误学习之类的概括。对于特定的定义等,这是Regev进行的一次不错的调查:http : //www.cims.nyu.edu/~regev/papers/lwesurvey.pdf

(R)LWE型假设的标准类型是通过(可能是量子)归约到(可能是理想)晶格上的最短向量问题。已知SVP的通常公式是NP难的,并且相信很难近似到小的多项式因数。(相关:很难将CVP近似到/ most-polynomial /因数内:http : //dl.acm.org/citation.cfm?id=1005180.1005182)我也听说它提到了(关于量子算法)将某些晶格问题(如SVP)近似为较小的多项式近似因子与非阿贝尔隐藏子组问题(由于其自身的原因而被认为很难)有关,尽管我从未见过明确的正式来源。

但是,我对来自学习理论的“噪声奇偶性”问题导致的硬度结果(任何类型)更感兴趣。这些可能是复杂度级别的硬度结果,具体的算法下限,样本复杂度界限,甚至是证明尺寸下限(例如,分辨率)。众所周知(也许很明显),LWE可以看作是“噪声奇偶性/学习奇偶性与噪声”(LPN)问题的推广,(从谷歌搜索中发现)似乎已用于降低编码理论和PAC等领域的硬度学习。

通过环顾四周,我仅发现(轻微次指数)LPN问题的上界,例如http://www.di.ens.fr/~lyubash/papers/parityproblem.pdf

题:

我知道LPN在学习社区中是最受信赖的。我的问题是:为什么?

是因为每个人都非常努力,但是还没有人找到好的算法吗?上面斜体字样(或我遗漏的其他字词)是否存在已知的下界?

如果答案很明确,那么对已知内容和/或对调查/讲义的引用进行简要总结将是很好的。

如果未知数太多,那么“最新技术”的论文越多越好。:)(提前感谢!)

Answers:


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LPN问题确实被认为很难解决,但是像大多数我们认为很难解决的问题一样,其主要原因是许多聪明人试图找到一种有效的算法而失败了。

LPN硬度的最佳“证据”来自奇偶校验问题的高统计查询维度。统计查询捕获了大多数已知的学习算法,除了高斯消除(每当引入噪声时都会失败),哈希和类似于这两种技术的技术。设计非统计查询算法很困难,这是主要瓶颈。LPN硬度的其他证据是它与其他困难问题的关系(如您所指出的LWE,SVP)。

对于SQ硬度,这是Kearns('98)论文的链接

为了在这个问题上取得突破,有几个结果:

  • 2N2n/logn
  • O(2n/loglogn)O(n1+ϵ)
  • kO(n0.5k)O(nk)O(nk)η1/2
  • O(n0.8k)

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这是一个很好的答案。谢谢!我会让赏金浮动一点(以防有人设法疏通一些奇怪的下限),但是从我的角度来看,这似乎是完整的。
Daniel Apon 2012年
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