Konstruowanie nierównych macierzy binarnych


15

Próbuję skonstruować wszystkie nierówne macierze (lub n × n, jeśli chcesz) z elementami 0 lub 1. Operacją, która daje macierze równoważne, jest jednoczesna wymiana wiersza i i j ORAZ kolumny i i j. na przykład. dla 1 2 ( 0 0 0 0 1 1 1 0 0 )( 1 0 1 0 0 0 0 1 0 )8×8n×n12

(000011100)(101000010)

W końcu będę musiał również policzyć, ile macierzy równoważnych jest w każdej klasie, ale myślę, że twierdzenie Polyi może to zrobić. Na razie potrzebuję tylko algorytmicznego sposobu konstruowania jednej macierzy w każdej klasie nierówności. Jakieś pomysły?


2
Istnieją co najmniej z nich. To naprawdę duża liczba. 2)64/8!2)48
Yuval Filmus,

@Yuval: To są naprawdę duże liczby i dla moich obliczeń naprawdę robi różnicę, jeśli są to lub 2 52 . Uruchomienie może potrwać jeszcze tygodnie! To jest powód, dla którego próbuję wykorzystać wszystkie symetrie danego problemu. Nawiasem mówiąc, ten problem pochodzi z budowania modelu w teorii ciągów! :)2)482)52
Heterotic

Co zamierzasz zrobić z tymi wszystkimi matrycami? Gdzie zamierzasz je przechowywać? Jaka jest aplikacja
Yuval Filmus

1
pomysł: czy nie jest to bardzo podobne do problemu izomorfizmu grafów? gdzie macierze są macierzami grafowymi? z wyjątkiem tych, które są symetryczne ... może uda się to jakoś wykorzystać, jest mnóstwo teorii na ten temat ...
dniu

Odpowiedzi:


1

Poczyniłem pewne postępy w odpowiedzi na to pytanie. Piszę tutaj na wypadek, gdyby ktoś był zainteresowany, a także dlatego, że ta konstrukcja może być przydatna dla (ukierunkowanych) grafów.

za0za1za8zaja=8

(za1,,za8;T.,S.)
100ja=18zaja=8-za0

Z moich prób i błędów wynika, że ​​jeśli dwie macierze różnią się w tej parametryzacji, to należą one do różnych klas równoważności, więc aby zbudować reprezentanta w każdej klasie, po prostu skanujemy przestrzeń parametrów, jak opisano powyżej.

(Aktualizacja) Okazuje się, że ta parametryzacja działa dobrze dla n = 2, ale nie dla n = 3, ponieważ można to zobaczyć na podstawie obliczenia siły brutalnej. Nadal uważam, że zapewnia on pewien wgląd w strukturę odpowiedzi i zapraszam ludzi do próby modyfikacji lub rozszerzenia jej w celu uwzględnienia najbardziej ogólnego przypadku.


2
1×12)×2)7×7

@DW: Rzeczywiście, jest to dowód, że ten warunek jest wystarczający, który niepokoi mnie i tego, z którym chciałbym trochę pomóc. Spróbuję to zweryfikować wyczerpująco w mniejszych przypadkach i zobaczę, co się stanie. Dzięki za radę! Niestety nie mam pojęcia, jak używać solvera SAT do szukania kontrprzykładów. Jeśli przypuszczenie dotyczy mniejszych macierzy, mógłbym zacząć się o nim uczyć ...
Heterotic

Ma sens, Heterotyczny! Właściwie cofam moje zdanie na temat używania solvera SAT. Nie wiem też, jak używać solvera SAT do szukania kontrprzykładów (jest to trudniejsze niż początkowo myślałem) - więc proszę zignoruj ​​tę część mojego komentarza. Przepraszam za to!
DW

2
zaja(1,4)(2),3))(1,4)(2),4)(wszystkie pozostałe wpisy 0 dla obu) nie są równoważne, ale mają tę samą parametryzację. (Oczywiście to natychmiast prowadzi do ulepszonej parametryzacji, która uwzględnia również kolumny.)
FrankW

1
Heterotyczny, skoro już wiesz, że twoja odpowiedź nie działa, proponuję usunąć twoją odpowiedź, aby nie mylić innych ...
DW
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.