Counting Vanishing Matrix-Vector Products
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10494667" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10494667 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1007/978-981-97-0566-5_24" target="_blank" >https://doi.org/10.1007/978-981-97-0566-5_24</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-981-97-0566-5_24" target="_blank" >10.1007/978-981-97-0566-5_24</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Counting Vanishing Matrix-Vector Products
Popis výsledku v původním jazyce
Consider the following parameterized counting variation of the classic subset sum problem, which arises notably in the context of higher homotopy groups of topological spaces: Let v is an element of Q(d) be a rational vector, (T-1, T-2... T-m) a list of d x d rational matrices, S is an element of Q(hxd) a rational matrix not necessarily square and k a parameter. The goal is to compute the number of ways one can choose k matrices T-i1, T-i2,..., T-ik from the list such that STik center dot center dot center dot T(i1)v = 0 is an element of Q(h). In this paper, we show that this problem is #W[2]-hard for parameter k. As a consequence, computing the k-th homotopy group of a d-dimensional 1-connected topological space for d > 3 is #W[2]-hard for parameter k. We also discuss a decision version of the problem and its several modifications for which we show W[1]/W[2]-hardness. This is in contrast to the parameterized k-sum problem, which is only W[1]-hard (Abboud-Lewi-Williams, ESA'14). In addition, we show that the decision version of the problem without parameter is an undecidable problem, and we give a fixed-parameter tractable algorithm for matrices of bounded size over finite fields, parameterized by the matrix dimensions and the order of the field.
Název v anglickém jazyce
Counting Vanishing Matrix-Vector Products
Popis výsledku anglicky
Consider the following parameterized counting variation of the classic subset sum problem, which arises notably in the context of higher homotopy groups of topological spaces: Let v is an element of Q(d) be a rational vector, (T-1, T-2... T-m) a list of d x d rational matrices, S is an element of Q(hxd) a rational matrix not necessarily square and k a parameter. The goal is to compute the number of ways one can choose k matrices T-i1, T-i2,..., T-ik from the list such that STik center dot center dot center dot T(i1)v = 0 is an element of Q(h). In this paper, we show that this problem is #W[2]-hard for parameter k. As a consequence, computing the k-th homotopy group of a d-dimensional 1-connected topological space for d > 3 is #W[2]-hard for parameter k. We also discuss a decision version of the problem and its several modifications for which we show W[1]/W[2]-hardness. This is in contrast to the parameterized k-sum problem, which is only W[1]-hard (Abboud-Lewi-Williams, ESA'14). In addition, we show that the decision version of the problem without parameter is an undecidable problem, and we give a fixed-parameter tractable algorithm for matrices of bounded size over finite fields, parameterized by the matrix dimensions and the order of the field.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
WALCOM: ALGORITHMS AND COMPUTATION, WALCOM 2024
ISBN
978-981-9705-65-8
ISSN
0302-9743
e-ISSN
1611-3349
Počet stran výsledku
15
Strana od-do
335-349
Název nakladatele
SPRINGER-VERLAG SINGAPORE PTE LTD
Místo vydání
SINGAPORE
Místo konání akce
Kanazawa
Datum konání akce
18. 3. 2024
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
001207267500024