AF: Small: Challenges in Unconditional Pseudorandomness for Boolean Computation
AF: Small: Challenges in Unconditional Pseudorandomness for Boolean Computation
批准号:
1814788
负责人:
Michael Forbes
金额:
$35.0万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2018
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2018-06-01 至 2022-05-31
中文摘要
现代计算机的性能可以在几个轴上衡量,例如所消耗的时间或内存。另一个轴是使用的随机性的数量,因为许多常见算法(如民意调查)将随机性作为关键资源。然而,真正的随机性(如源自物理现象的随机性)可能是一种稀缺资源,因此重要的研究探索了如何在有效解决关键算法问题的同时将随机性的使用降至最低。一个突出的算法挑战是计算几何对象的体积。虽然这个问题在低维情况下很简单,但在应用程序通常需要的高维情况下,它就明显更难了。虽然已经开发了用于(近似)计算量的随机化算法,但还没有开发出类似的确定性算法。本项目将研究此类算法的设计技术。它还将通过课程设计、组织研讨会以及对本科生和研究生的培训来促进对伪随机性的研究。特别是,该项目将设计伪随机产生器,它是将(真的)随机性的短种子延伸到伪随机性的较长输出的映射,其中这种输出与随机(从相关算法的角度来看)是无法区分的。构造合适的伪随机生成器是实现算法去随机化的一个众所周知的途径。然而,即使对于简单的算法问题,现有的伪随机生成器的构造也不能实现去随机化。这个项目将研究构建伪随机生成器的新范例,特别是那些可以将几何问题的算法去随机化的范例,例如(近似)计算量。这项研究将以新的方式结合现有的工具,如通信复杂性和加密伪随机性的工具。这一奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
The performance of modern computers can be measured on several axes, such as the time or memory consumed. Another axis is the amount of randomness used, as many common algorithms (such as opinion polls) use randomness as a key resource. However, true randomness (such as that derived from physical phenomena) can be a scarce resource, and as such significant research has explored how the use of randomness can be minimized while still efficiently solving key algorithmic problems. One prominent algorithmic challenge is to compute the volume of geometric objects. While this problem is simple in low dimensions, it is significantly more difficult in the higher number of dimensions often required for applications. While randomized algorithms have been developed for (approximately) computing volumes, comparable deterministic algorithms have yet to be developed. This project will study techniques for the design of such algorithms. It will also promote the study of pseudorandomness in general through course design, organization of workshops, and training of undergraduate and graduate students.In particular, this project will design pseudorandom generators, which are maps that stretch a short seed of (true) randomness to a longer output of pseudorandomness, where this output is indistinguishable from random (from the perspective of the relevant algorithm). The construction of suitable pseudorandom generators is a well-known avenue to the derandomization of algorithms. However, existing constructions of pseudorandom generators fall short of derandomization even for simple algorithmic problems. This project will study new paradigms for the construction of pseudorandom generators, especially for those which can derandomize algorithms for geometric problems such as (approximately) computing volumes. This study will be facilitated by combining existing tools, such as those from communication complexity and cryptographic pseudorandomness, in novel ways.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.
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Spatial Isolation Implies Zero Knowledge Even in a Quantum World
即使在量子世界中,空间隔离也意味着零知识
DOI:
10.1109/focs.2018.00077
发表时间:
2018
期刊:
59th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS 2018
影响因子:
--
作者:
[Chiesa, Alessandro, Forbes, Michael A., Gur, Tom, Spooner, Nicholas]
通讯作者:
Spooner, Nicholas
DOI:
10.1145/3406325.3451054
发表时间:
2021
期刊:
STOC '21: 53rd Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing
影响因子:
--
作者:
[Kelley, Zander]
通讯作者:
Kelley, Zander
Random Restrictions and PRGs for PTFs in Gaussian Space
高斯空间中 PTF 的随机限制和 PRG
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
Leibniz international proceedings in informatics
影响因子:
--
作者:
[Kelley, Zander, Meka, Raghu]
通讯作者:
Meka, Raghu
Pseudorandom Generators for Read-Once Branching Programs, in Any Order
用于以任意顺序读取一次的分支程序的伪随机生成器
DOI:
10.1109/focs.2018.00093
发表时间:
2018
期刊:
59th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS 2018
影响因子:
--
作者:
[Forbes, Michael A., Kelley, Zander]
通讯作者:
Kelley, Zander
DOI:
10.1145/3519935.3520025
发表时间:
2021-12
期刊:
Proceedings of the 54th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing
影响因子:
--
作者:
[Robert Andrews;Michael A. Forbes]
通讯作者:
Robert Andrews;Michael A. Forbes
Compressible Turbulence from Quantum to Classical
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批准号:2309322
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$30.0万
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财政年份:2023
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负责人:Michael Forbes
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依托单位:
CAREER: Algebraic and Geometric Complexity Theory
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批准号:2047310
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$50.0万
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财政年份:2021
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负责人:Michael Forbes
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依托单位:
Quantum Simulation of Turbulence with Cold Atoms
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批准号:2012190
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$27.0万
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财政年份:2020
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负责人:Michael Forbes
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依托单位:
CRII: AF: Linear-Algebraic Pseudorandomness
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批准号:1755921
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$17.5万
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财政年份:2018
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负责人:Michael Forbes
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依托单位:
Quantum Dynamics with Cold Atoms
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批准号:1707691
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$24.0万
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财政年份:2017
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负责人:Michael Forbes
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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: