Jakie jest prawdopodobieństwo, że losowa funkcja boolowska ma trywialną grupę automorfizmów?


9

Biorąc pod uwagę funkcję boolowską , mamy grupę automorfizmów .fAut(f)={σSn x,f(σ(x))=f(x)}

Czy są jakieś znane granice dla ? Czy jest coś znanego dla ilości postaci dla jakiejś grupy ?Prf(Aut(f)1)Prf(GAut(f))G

Odpowiedzi:


4

Tak. W pierwszym pytaniu prawdopodobieństwo wynosi zero podwójnie wykładniczo szybkie. Można to obliczyć w następujący sposób. Dla każdej permutacjiπ, możemy ograniczyć prawdopodobieństwo, że πAut(f), tj. że f(π(x))=f(x) dla wszystkich x{0,1}n. Rozważ orbityπ działając na {0,1}n. Mamy toπ jest automorfizmem f iff f jest stały na π-orbit. Gdybyπ jest nietrywialny, ma przynajmniej jedną orbitę [n] to nie jest singleton, a zatem przynajmniej na orbicie {0,1}nto nie jest singleton. Załóżmy, że ma ją orbitakelementy w nim. Prawdopodobieństwo, żef jest stała na tej orbicie, dlatego jest dokładnie 2(k1). Przypuszczam, żeπ działając na [n] ma c1 punkty stałe, c2 cykle o długości 2 itd. (w szczególności i=1nici=n). Następnie liczba punktów{0,1}n naprawiony przez π jest właśnie 2ici. Wszystkie pozostałe punkty{0,1}n są na nietrywialnych orbitach π. Do górnej granicy prawdopodobieństwo, żeπAut(f), należy pamiętać, że najlepszą możliwością jest, jeśli wszystkie nietrwałe elementy {0,1}n przyjdź na orbity wielkości 2. Tak więc otrzymujemy to Pr(πAut(f))(1/2)M/2 gdzie M=2n2ici. Teraz chcemy dolnej granicyM, co oznacza, że ​​chcemy górnej granicy ici. Odπ1, największy ci może być kiedy c1=n2 i c2=1, tj ci=n1 i M=2n2n1=2n1, więc M2n1 i Pr(πAut(f))(1/2)2n2. Teraz zastosuj związkową granicę:|Sn|=n!, więc Pr((πSn)[π1 and πAut(f)])n!22n2, co jest w zasadzie 2nlgn2n20 tak jak n, dość szybko.

Na dowolny GSn możesz użyć podobnego rozumowania, ale prawdopodobieństwo również bardzo szybko spadnie do zera.


Czy prawdopodobieństwo, że f będzie stały na orbicie, nie byłoby 2 $ ^ {- k}?
Samuel Schlesinger

1
Nawiasem mówiąc, dzięki za to bardzo przypomina mi dowód wersji graficznej.
Samuel Schlesinger

1
Och, rozumiem, dlaczego tak jest 2(k1)
Samuel Schlesinger

1
@SamuelSchlesinger: Tak, podobnie. Myślę, że w tym przypadku jest to jeszcze łatwiejsze, ponieważ liczba funkcji boolowskich jest podwójnie wykładnicza, podczas gdy liczba wykresów jest tylko2n2nlgn.
Joshua Grochow
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.