AF: CIF: Small: Communication complexity techniques beyond classical information theory

AF:CIF:小:超越经典信息论的通信复杂性技术

基本信息

  • 批准号:
    2006589
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 49.76万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Communication is central to modern computing systems, which involve data distributed across multiple entities. Developing communication-efficient algorithmic strategies (protocols) to solve problems featuring distributed data is therefore an important practical goal. Correspondingly, communication complexity---which studies the possibilities and limitations of such protocols---is important to foundational research in computer science. In fact, the influence of communication complexity runs much deeper, because the operation of an algorithm can itself be seen as a careful orchestration of information flow from input bits to output bits, which gives rise to a communication protocol between abstract entities. Key questions in communication complexity are: how much efficiency is gained by allowing the communicating parties to (a) use randomized strategies that may err with some small probability, or (b) use a complex pattern of interactive communication as opposed to a simple one? This project will address some such questions, seeking theorems that provably require fresh mathematical ideas, forcing an expansion of our mathematical arsenal. The project aims to grow the foundations of communication complexity either through novel lower bounds or by obtaining surprising new protocols that may teach us algorithmic lessons.Viewing communication as information flow and quantifying this using the machinery of Shannon entropy and Kullback-Leibler divergence is a powerful technique for proving lower bounds on the communication required to accomplish a task. This project's central goal is to make progress on problems where this general paradigm provably cannot work. The investigator has identified some concrete communication tasks where a deterministic solution plausibly requires considerably more resources than a randomized solution, and proposes to prove such separations by developing a more delicate quantification of information flow that is attuned to deterministic communication protocols. Additionally, the project will study a class of communication problems involving parties with asymmetric knowledge (the so-called Arthur-Merlin setting, where one super-player knows all of the distributed input but is not blindly trusted by the other, regular, players), where classical information theory fails to capture the communication from the super-player.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
通信是现代计算系统的核心,它涉及分布在多个实体上的数据。因此,开发通信高效的算法策略(协议)来解决分布式数据的问题是一个重要的实际目标。相应地,通信复杂性--研究这种协议的可能性和局限性--对计算机科学的基础研究很重要。 事实上,通信复杂性的影响要深得多,因为算法的操作本身可以被看作是从输入位到输出位的信息流的精心编排,这产生了抽象实体之间的通信协议。通信复杂性的关键问题是:通过允许通信方(a)使用可能以小概率出错的随机策略,或(B)使用与简单模式相反的复杂交互式通信模式,可以获得多大的效率? 这个项目将解决一些这样的问题,寻求定理,证明需要新的数学思想,迫使我们的数学武器库的扩展。该项目旨在通过新的下限或通过获得令人惊讶的新协议来增加通信复杂性的基础,这些协议可能会教我们算法课程。将通信视为信息流并使用香农熵和Kullback-Leibler散度的机制对其进行量化是一种强大的技术,用于证明完成任务所需的通信下限。这个项目的中心目标是在这个一般范式被证明不起作用的问题上取得进展。研究人员已经确定了一些具体的通信任务,其中确定性的解决方案合理地需要比随机化解决方案更多的资源,并建议通过开发一个更精细的信息流量化来证明这种分离,该量化与确定性通信协议相协调。此外,本计画将研究一类涉及知识不对称之当事人的沟通问题(所谓的亚瑟-梅林设置,其中一个超级玩家知道所有的分布式输入,但不被其他普通玩家盲目信任),经典的信息论无法捕捉到来自超-该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Adversarially Robust Coloring for Graph Streams
  • DOI:
    10.4230/lipics.itcs.2022.37
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amit Chakrabarti;Prantar Ghosh;Manuel Stoeckl
  • 通讯作者:
    Amit Chakrabarti;Prantar Ghosh;Manuel Stoeckl
Coloring in Graph Streams via Deterministic and Adversarially Robust Algorithms
Streaming algorithms for the missing item finding problem
针对丢失物品查找问题的流式算法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Stoeckl, Manuel
  • 通讯作者:
    Stoeckl, Manuel
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Amit Chakrabarti其他文献

Nearly Private Information Retrieval
近乎隐私的信息检索
  • DOI:
    10.1007/978-3-540-74456-6_35
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amit Chakrabarti;Anna Shubina
  • 通讯作者:
    Anna Shubina
Finding missing items requires strong forms of randomness
寻找丢失的物品需要很强的随机性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amit Chakrabarti;Manuel Stoeckl
  • 通讯作者:
    Manuel Stoeckl
W57. PATHWAYS TO RESILIENCE AND MENTAL-HEALTH [PARAM]: A NEURODEVELOPMENTAL COHORT FROM INDIA
W57. 复原力和心理健康的途径[参数]:来自印度的一个神经发育队列
  • DOI:
    10.1016/j.euroneuro.2024.08.266
  • 发表时间:
    2024-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.700
  • 作者:
    Vivek Benegal;Amit Chakrabarti;Bharath Holla;Debasish Basu;Eesha Sharma;Meera Purushottam;Jayant Mahadevan;Nishant Goyal;Naresh Nebhinani;Aniruddha Basu;Rajkumar Lenin Singh;Sourav Khanra;Biju Viswanath
  • 通讯作者:
    Biju Viswanath
Verifiable Stream Computation and Arthur-Merlin Communication
可验证的流计算和 Arthur-Merlin 通信
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amit Chakrabarti;Graham Cormode;A. Mcgregor;J. Thaler;Suresh Venkatasubramanian
  • 通讯作者:
    Suresh Venkatasubramanian
Growth trajectories for executive and social cognitive abilities in an Indian population sample: Impact of demographic and psychosocial determinants.
印度人口样本中执行和社会认知能力的增长轨迹:人口和社会心理决定因素的影响。
  • DOI:
    10.1016/j.ajp.2023.103475
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    E. Sharma;G. Ravi;K. Kumar;K. Thennarasu;J. Heron;Matthew Hickman;N. Vaidya;B. Holla;Madhavi Rangaswamy;U. Mehta;M. Krishna;Amit Chakrabarti;D. Basu;S. Nanjayya;R. Singh;Roshan Lourembam;K. Kumaran;R. Kuriyan;S. Kurpad;K. Kartik;K. Kalyanram;S. Desrivières;G. Barker;D. P. Orfanos;M. Toledano;M. Purushottam;R. Bharath;P. Murthy;Sanjeev Jain;G. Schumann;V. Benegal
  • 通讯作者:
    V. Benegal

Amit Chakrabarti的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Amit Chakrabarti', 18)}}的其他基金

AF: Small: Collaborative Research: New Challenges in Graph Stream Algorithms and Related Communication Games
AF:小:协作研究:图流算法和相关通信游戏的新挑战
  • 批准号:
    1907738
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: EAGER: Data Streaming with a View towards Cloud Computing
AF:EAGER:面向云计算的数据流
  • 批准号:
    1650992
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: Small: Foundational Research in Communication Complexity and Its Applications
AF:小型:通信复杂性及其应用的基础研究
  • 批准号:
    1217375
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
DC: Small: Data Streaming through a Complexity-Theoretic Lens
DC:小:通过复杂性理论镜头进行数据流
  • 批准号:
    0916565
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Information Theoretic Methods in Communication and Computational Complexity
职业:通信和计算复杂性中的信息论方法
  • 批准号:
    0448277
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Wolbachia的cif因子与天麻蚜蝇dsx基因协同调控生殖不育的机制研究
  • 批准号:
    JCZRQN202501187
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
SHR和CIF协同调控植物根系凯氏带形成的机制
  • 批准号:
    31900169
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: U.S.-Ireland R&D Partnership: CIF: AF: Small: Enabling Beyond-5G Wireless Access Networks with Robust and Scalable Cell-Free Massive MIMO
合作研究:美国-爱尔兰 R
  • 批准号:
    2322191
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: U.S.-Ireland R&D Partnership: CIF: AF: Small: Enabling Beyond-5G Wireless Access Networks with Robust and Scalable Cell-Free Massive MIMO
合作研究:美国-爱尔兰 R
  • 批准号:
    2322190
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NSF-AoF: CIF: AF: Small: Energy-Efficient THz Communications Across Massive Dimensions
合作研究:NSF-AoF:CIF:AF:小型:大尺寸的节能太赫兹通信
  • 批准号:
    2225576
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NSF-AoF: CIF: AF: Small: Energy-Efficient THz Communications Across Massive Dimensions
合作研究:NSF-AoF:CIF:AF:小型:大尺寸的节能太赫兹通信
  • 批准号:
    2225575
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF: AF: Small: Data Processing Against Synchronization Errors
CIF:AF:小:针对同步错误的数据处理
  • 批准号:
    2006455
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF: AF: Small: A Perturbed Markov Chains Approach to Studying Centrality, Mixing and Reinforcement Learning
CIF:AF:小:研究中心性、混合和强化学习的扰动马尔可夫链方法
  • 批准号:
    2008130
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CCF-BSF: AF: CIF: Small: Low Complexity Error Correction
CCF-BSF:AF:CIF:小:低复杂性纠错
  • 批准号:
    1814629
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF: AF: Small: Foundations of Multimodal Information Integration
CIF:AF:小型:多模式信息集成的基础
  • 批准号:
    1712867
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF/AF: Small: Some fundamental complexity-inspired coding theory challenges
CIF/AF:小:一些由复杂性引发的基本编码理论挑战
  • 批准号:
    1422045
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: CIF: Small: Theoretical Problems in Quantum Cmputation and Cmmunication
AF:CIF:小:量子计算和通信中的理论问题
  • 批准号:
    1216729
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 49.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了