AF: Small: The Complexity of Random CSPs
AF: Small: The Complexity of Random CSPs
批准号:
1717606
负责人:
Ryan O'Donnell
金额:
$45.0万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2017
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2017-09-01 至 2020-08-31
中文摘要
这个项目是关于理解解决非常大的,随机生成的任务的计算难度,称为“约束满足问题”。“这项研究的一个主要动机是密码学。 用于传输和计算安全加密数据的加密协议依赖于我们轻松生成随机、难以解决的计算任务的能力。 例如,许多密码协议都依赖于这样的假设:如果你将两个随机的多位素数相乘,那么在计算上很难对所得乘积进行因子分解。 密码学的最新研究已经寻找了易于生成的难题的新来源,以增加灵活性并促进不同类型的密码学任务。 然而,尽管我们对什么样的计算任务在最坏的情况下很难解决有相当好的理解,但我们对随机选择的计算任务的难度却知之甚少。 一类“约束满足问题(CSP)”似乎是一个很好的和潜在的有用的候选人一类的问题,是很难随机选择。 这个项目将涉及进一步了解随机CSP的计算可行性,研究如何涉及的各种参数(如约束变量的比例,约束的种类等)。影响其难易程度。 该项目的另一个方面将是对卡内基梅隆大学计算机科学本科生和研究生的科学和教育培训,以及广泛传播所产生的研究成果。在更技术的层面上,该项目有几条与随机CSP的计算复杂性以及求解算法相关的调查路线。 PI将考虑约束密度、约束类型、近似/反驳算法的质量和运行时间之间的权衡。 特别是,PI将调查的权力和限制的强大的“平方和(SOS)半定规划层次”的背景下,随机CSP。 PI还将根据随机CSP的假设棘手性,调查非CSP和学习理论问题的潜在新硬度结果。
英文摘要
This project is concerned with understanding the computational difficulty of solving very large, randomly generated tasks called "constraint satisfaction problems." One major motivation for this study is cryptography. Cryptographic protocols used to transmit and compute on securely encrypted data rely on our ability to easily generate random, hard-to-solve computational tasks. As an example, many cryptographic protocols rely on the assumption that if you multiply together two random prime numbers of many digits, it is computationally difficult to factor the resulting product. Recent research in cryptography has sought new sources of easy-to-generate hard problems, both for added flexibility and for facilitating different types of cryptographic tasks. However, although we have a fairly good understanding of what kinds of computational tasks can be hard to solve in the worst case, we do not know nearly as much about what kinds of computational tasks are expected to be hard when they are chosen at random. The class of "constraint satisfaction problems (CSPs)" seems to be a good and potentially useful candidate for a class of problems that is hard when chosen at random. This project will involve furthering our understanding of the computational feasibility of random CSPs, studying how the various parameters involved (such as the ratio of constraints to variables, the kinds of constraints, etc.) affects their easiness/difficulty. An additional aspect of the project will be scientific and educational training for computer science undergraduate and graduate students at Carnegie Mellon University, as well as wide dissemination of the research produced.At a more technical level, the project has several lines of inquiry related both to the computational complexity of random CSPs, as well as algorithms for their solution. The PI will consider the tradeoffs between constraint density, constraint type, quality of approximation/refutation algorithms, and running time. Particularly, the PI will investigate the power and limitations of the powerful "Sum-of-Squares (SOS) semidefinite programming hierarchy" in the context of random CSPs. The PI will also investigate potential new hardness results for non-CSPs and learning theory problems, based on the assumed intractability of random CSPs.
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DOI:
10.1145/3357713.3384231
发表时间:
2019-09
期刊:
Proceedings of the 52nd Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing
影响因子:
--
作者:
[Sidhanth Mohanty;R. O'Donnell;Pedro Paredes]
通讯作者:
Sidhanth Mohanty;R. O'Donnell;Pedro Paredes
DOI:
10.1137/1.9781611975482.140
发表时间:
2018-04
期刊:
ArXiv
影响因子:
--
作者:
[Y. Deshpande;A. Montanari;R. O'Donnell;T. Schramm;S. Sen]
通讯作者:
Y. Deshpande;A. Montanari;R. O'Donnell;T. Schramm;S. Sen
A Log-Sobolev Inequality for the Multislice, with Applications
多层切片的 Log-Sobolev 不等式及其应用
DOI:
10.4230/lipics.itcs.2019.34
发表时间:
2019
期刊:
Innovations in Theoretical Computer Science
影响因子:
--
作者:
[Filmus, Yuval, O'Donnell, Ryan, Wu, Xinyu]
通讯作者:
Wu, Xinyu
The SDP Value for Random Two-Eigenvalue CSPs
随机二特征值 CSP 的 SDP 值
DOI:
10.4230/lipics.stacs.2020.50
发表时间:
2020
期刊:
Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science
影响因子:
--
作者:
[Mohanty, Sidhanth, O'Donnell, Ryan, Paredes, Pedro]
通讯作者:
Paredes, Pedro
Waring Rank, Parameterized and Exact Algorithms
Waring Rank、参数化和精确算法
DOI:
10.1109/focs.2019.00053
发表时间:
2019
期刊:
IEEE Foundations of Computer Science
影响因子:
--
作者:
[Pratt, Kevin]
通讯作者:
Pratt, Kevin
共 8 条
FET: Small: Foundations of Quantum State Learning and Testing
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批准号:1909310
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$47.0万
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财政年份:2019
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负责人:Ryan O'Donnell
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依托单位:
AF: Small: Harmonic Analysis for Quantum Complexity
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批准号:1618679
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$45.0万
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财政年份:2016
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负责人:Ryan O'Donnell
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依托单位:
AF: Small: CSPs --- Approximability versus Time
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批准号:1319743
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$42.62万
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财政年份:2013
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负责人:Ryan O'Donnell
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依托单位:
AF: Small: Analysis of Boolean Functions
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批准号:1116594
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$47.64万
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财政年份:2011
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负责人:Ryan O'Donnell
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依托单位:
AF: Small : Collaborative Research: The Polynomial Method for Learning
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批准号:0915893
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$25.0万
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财政年份:2009
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负责人:Ryan O'Donnell
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依托单位:
CAREER: Optimal Approximability
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批准号:0747250
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$40.0万
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财政年份:2008
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负责人:Ryan O'Donnell
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依托单位:
国内基金
海外基金
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昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:
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依托单位:
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:张祥忠
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依托单位:
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
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批准号:32000033
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:林平
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依托单位:
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
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批准号:31972324
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:高学文
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依托单位:
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
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批准号:81900988
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2019
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负责人:毛梦莹
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依托单位:
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
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批准号:31870821
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2018
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负责人:陈江宁
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依托单位:
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
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批准号:31802058
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2018
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负责人:麻慧
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依托单位:
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
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批准号:31772128
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:吴建国
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依托单位:
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
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批准号:81704176
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:赵继梦
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依托单位:
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
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批准号:91640114
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2016
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负责人:何祖华
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依托单位: