Быстрые алгоритмы для считающих функций на свободных группах и свободных моноидах
- Авторы: Таламбуца А.Л.1, Хартник Т.2
-
Учреждения:
- Математический институт им. В.А. Стеклова Российской академии наук
- Karlsruhe Institute of Technology
- Выпуск: Том 214, № 10 (2023)
- Страницы: 116-162
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0368-8666/article/view/140519
- DOI: https://doi.org/10.4213/sm9683
- ID: 140519
Цитировать
Аннотация
В работе строятся эффективные алгоритмы для проверки, находятся ли две данные считающие функции на неабелевых свободных группах (или моноидах) на ограниченном расстоянии друг от друга, и для проверки, являются ли два данных считающих квазиморфизма на свободных неабелевых группах когомологичными. В качестве модели вычисления нами рассматривается многоленточная машина Тьюринга, для которой арифметические операции не считаются выполнимыми за постоянное время. В случае целочисленных коэффициентов мы строим линейный по времени алгоритм (предполагая, что в случае свободного моноида его ранг не меньше $3$). Для случая рациональных коэффициентов мы доказываем, что временная сложность равна $O(N\log N)$, где $N$ – размер входа, т.е. совпадает со сложностью сложения рациональных чисел (реализованного с помощью алгоритма Харви–ван дер Хувена для умножения целых чисел). Построенные алгоритмы основаны на нашей предыдущей работе, которая дает описание пространства ограниченных считающих функций.Библиография: 20 названий.
Ключевые слова
Об авторах
Алексей Леонидович Таламбуца
Математический институт им. В.А. Стеклова Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: altal@mi-ras.ru
кандидат физико-математических наук, без звания
Тобиас Хартник
Karlsruhe Institute of Technology
Email: tobias.hartnick@kit.de
Список литературы
- R. Brooks, “Some remarks on bounded cohomology”, Riemann surfaces and related topics: Proceedings of the 1978 Stony Brook conference (State Univ. New York, Stony Brook, NY, 1978), Ann. of Math. Stud., 97, Princeton Univ. Press, Princeton, NJ, 1981, 53–63
- D. Calegari, scl, MSJ Mem., 20, Math. Soc. Japan, Tokyo, 2009, xii+209 pp.
- S. Cook, On the minimum computation time of functions, Ph.D. thesis, Harvard Univ., Cambridge, MA, 1966
- Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест, К. Штайн, Алгоритмы: построение и анализ, Вильямс, М., 2011, 1296 с.
- R. Frigerio, Bounded cohomology of discrete groups, Math. Surveys Monogr., 227, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2017, xvi+193 pp.
- R. I. Grigorchuk, “Some results on bounded cohomology”, Combinatorial and geometric group theory (Edinburgh, 1993), London Math. Soc. Lecture Notes Ser., 204, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1995, 111–163
- T. Hartnick, P. Schweitzer, “On quasioutomorphism groups of free groups and their transitivity properties”, J. Algebra, 450 (2016), 242–281
- T. Hartnick, A. Sisto, “Bounded cohomology and virtually free hyperbolically embedded subgroups”, Groups Geom. Dyn., 13:2 (2019), 677–694
- T. Hartnick, A. Talambutsa, “Relations between counting functions on free groups and free monoids”, Groups Geom. Dyn., 12:4 (2018), 1485–1521
- A. Hase, Dynamics of $operatorname{Out}(F_n)$ on the second bounded cohomology of $F_n$
- D. Harvey, J. van der Hoeven, “Integer multiplication in time $O(nlog n)$”, Ann. of Math. (2), 193:2 (2021), 563–617
- J. E. Hopcroft, R. Motwani, J. D. Ullman, Introduction to automata theory, languages, and computation, 3rd ed., Pearson Education, Inc., Boston, MA, 2006, xvii+535 pp.
- P. Kiyashko, Bases for counting functions on free monoids and groups
- I. Krasikov, Y. Roditty, “On a reconstruction problem for sequences”, J. Combin. Theory Ser. A, 77:2 (1997), 344–348
- V. I. Levenstein, “Efficient reconstruction of sequences from their subsequences and supersequences”, J. Combin. Theory Ser. A, 93:2 (2001), 310–332
- M. Lothaire, Combinatorics on words, Cambridge Math. Lib., 2nd ed., Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1997, xviii+238 pp.
- D. Osin, “Acylindrically hyperbolic groups”, Trans. Amer. Math. Soc., 368:2 (2016), 851–888
- M. V. Sapir, Combinatorial algebra: syntax and semantics, With contributions by V. S. Guba, M. V. Volkov, Springer Monogr. Math., Springer, Cham, 2014, xvi+355 pp.
- A. Schonhage, V. Strassen, “Schnelle Multiplikation grosser Zahlen”, Computing (Arch. Elektron. Rechnen), 7 (1971), 281–292
- А. Л. Тоом, “О сложности схемы из функциональных элементов, реализующей умножение целых чисел”, Докл. АН СССР, 150:3 (1963), 496–498
Дополнительные файлы
