We prove that for every parity decision tree of depth $d$ on $n$ variables, the sum of absolute values of Fourier coefficients at level $\ell$ is at most $d^{\ell/2} \cdot O(\ell \cdot \log(n))^\ell$. Our result is nearly tight for small values of $\ell$ and extends a previous Fourier bound for standard decision trees by Sherstov, Storozhenko, and Wu (STOC, 2021). As an application of our Fourier bounds, using the results of Bansal and Sinha (STOC, 2021), we show that the $k$-fold Forrelation problem has (randomized) parity decision tree complexity $\tilde{\Omega}\left(n^{1-1/k}\right)$, while having quantum query complexity $\lceil k/2\rceil$. Our proof follows a random-walk approach, analyzing the contribution of a random path in the decision tree to the level-$\ell$ Fourier expression. To carry the argument, we apply a careful cleanup procedure to the parity decision tree, ensuring that the value of the random walk is bounded with high probability. We observe that step sizes for the level-$\ell$ walks can be computed by the intermediate values of level $\le \ell-1$ walks, which calls for an inductive argument. Our approach differs from previous proofs of Tal (FOCS, 2020) and Sherstov, Storozhenko, and Wu (STOC, 2021) that relied on decompositions of the tree. In particular, for the special case of standard decision trees we view our proof as slightly simpler and more intuitive. In addition, we prove a similar bound for noisy decision trees of cost at most $d$ -- a model that was recently introduced by Ben-David and Blais (FOCS, 2020).


翻译:我们证明,对于每棵平价决策树,每棵深度为$美元变量的美元,Fleier系数绝对值的绝对值在美元值为$@ell/2}\cdot O(ell\cdot\log(n))\ ⁇ ell$ell美元。我们的结果对于小值美元几乎是紧的,而对于标准决策树,Sherstov、Storozhenko和Wu(STOC,2021),则是Freier值的绝对值。作为我们Freier值的最小值应用,使用Bansal和Sinha(STOC,2021)的结果,我们显示,美元值的Fourer值绝对值绝对值的绝对值在最高值 Oxlight Orights(randified) 树平价复杂 $\\\ collear\ kreleft\\\ kreaffright(n\ kreax) 美元,我们的标准的数值在20-look 方法上是随机分析决定路径方法,我们在四元值的特殊值。(我们用Serview laxxxral laxx) 水平上,我们最精确的排序的概率的概率, 水平可以证明, 20xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx。

0
下载
关闭预览

相关内容

STOC论文的典型但非排他性的主题包括基础领域,如算法和数据结构、计算复杂性、并行和分布式算法、量子计算、连续和离散优化、计算中的随机性、近似算法、组合数学和算法图论,密码学,计算几何,代数计算,逻辑计算应用,算法编码理论。典型的主题还包括计算和基础方面的领域,如机器学习,经济学,公平性,隐私,网络,数据管理和生物学。STOC鼓励那些拓宽计算理论研究范围,或提出可从理论调查和分析中受益的重要问题的论文。官网链接:http://acm-stoc.org/stoc2019/
专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2018年1月24日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月2日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2018年1月24日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员