使用XOR门的最小电路尺寸


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假设我们得到了一组n个布尔变量x_1,...,x_n和一组m个函数y_1 ... y_m,其中每个y_i是这些变量(给定)子集的XOR。目标是计算要计算所有这些y_1 ... y_m函数所需执行的XOR运算的最小数量。

请注意,XOR运算的结果(例如x_1 XOR x_2)可用于多个y_j的计算,但被计为1。另外,请注意,为了更有效地计算y_i,计算x_i的更大集合(比任何y_i函数大,例如,计算所有x_i的XOR)可能对XOR有用,

等效地,假设我们有一个二进制矩阵A和一个向量X,目标是计算向量Y使得AX = Y,其中在GF(2)中使用最小数量的运算完成所有运算。

即使当A的每一行都恰好有k个(例如k = 3)时,也很有趣。有人知道这个问题的复杂性(近似难度)吗?

穆罕默德(Mohammad Salavatiopur)

Answers:


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这是NP难题。参见:琼·博亚尔,菲利普·马修斯,雷内·佩拉尔塔。逻辑最小化技术及其在密码学中的应用。http://link.springer.com/article/10.1007/s00145-012-9124-7

减少来自Vertex Cover,非常好。

{1个ñ}Ë=|Ë|m×(n+1)AA[i,j]=1j<n+1(i,j)EA[i,n+1]=1n+1x1,,xn+1X一世+XĴ+Xñ+1个一世ĴË

一种一种+ķķX一世+Xñ+1个一世ķ

减少正确的证据不是很好。我希望看到一个简短的证明,这种减少是正确的。


谢谢瑞安。确实非常相关。我认为至少在不生成较大的XOR和的情况下,问题是否会像超图中的顶点覆盖一样困难(我认为本文中称为无抵消的东西)。
Mohammad R. Salavatipour

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对于免取消的情况,在Garey-Johnson中使用有点晦涩的名称“ Ensemble Computation”(A11.1中的问题PO9)记录了NP硬度。减少量实际上与Ryan概述的减少量相同,请参见GJ中的3.2.2节。
Janne H. Korhonen 2015年
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