MathLabs

感度予想(Sensitivity conjecture)

解決済み、2019年組合せ論と離散数学応用数学と計算数学
問題の内容

任意のブール関数 f:{0,1}n→{0,1}f : \{0, 1\}^n \to \{0, 1\} に対して、感度 s(f)s(f) とブロック感度 bs(f)bs(f) は多項式関係にある。具体的には絶対定数 C,c>0C, c > 0 に対して bs(f)≤C⋅s(f)cbs(f) \le C \cdot s(f)^c が成り立つ(実際には ff の実多項式次数 deg⁡(f)\deg(f) に対して deg⁡(f)≤s(f)2\deg(f) \le s(f)^2 が成立する)。

2019年7月、ハオ・ホアン(黄皓)は nn 次元超立方体 QnQ_n の 2n−1+12^{n-1} + 1 頂点からなる任意の誘導部分グラフ HH の最大次数が Δ(H)≥n\Delta(H) \ge \sqrt{n} であることを証明した。ホアンは An2=nI2nA_n^2 = n I_{2^n} を満たす QnQ_n の 2n×2n2^n \times 2^n 符号付き隣接行列 AnA_n を帰納的に構成し、その固有値が重複度 2n−12^{n-1} の ±n\pm\sqrt{n} であることを用いた。コーシーの固有値交錯定理により、AnA_n の任意の (2n−1+1)×(2n−1+1)(2^{n-1} + 1) \times (2^{n-1} + 1) 主小行列の最大固有値は少なくとも n\sqrt{n} となり、Δ(H)≥n\Delta(H) \ge \sqrt{n} が従う。ゴツマン・リニアルの同値性(1992年)とタルの評価(2013年)により、直ちに deg⁡(f)≤s(f)2\deg(f) \le s(f)^2 および bs(f)≤s(f)4bs(f) \le s(f)^4 が導かれた。

  1. 符号付き超立方体隣接行列によるホァンの感度予想の証明(2019年)Hao Huang, 2019難易度 3/5発展

参考文献

  1. Hao Huang (2019). Induced subgraphs of hypercubes and a proof of the Sensitivity Conjecture · DOI:10.4007/annals.2019.190.3.6 · arXiv:1907.00847
  2. Craig Gotsman, Nathan Linial (1992). The equivalence of two problems on the cube · DOI:10.1016/0097-3165(92)90060-8