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解法:黄皓用带符号超立方体邻接矩阵证明敏感度猜想(2019年)

第 1/7 步:敏感度猜想及其超立方体重述
通俗地说

布尔函数 ff 接收 nn 个比特输入并输出一个比特。它的敏感度 s(f)s(f) 衡量在最坏输入下翻转单个比特能改变多少次输出,而它的次数 deg⁡(f)\deg(f) 衡量将 ff 写成多项式时的复杂程度。1992年,尼桑与塞格迪提出:s(f)s(f) 很小的函数是否必然 deg⁡(f)\deg(f) 也很小。

Δ(H)≥nfor every induced subgraph H⊆Qn with ∣V(H)∣≥2n−1+1\Delta(H) \ge \sqrt{n} \quad \text{for every induced subgraph } H \subseteq Q_n \text{ with } |V(H)| \ge 2^{n-1}+1
详细分析

黄皓(2019年,引言)研究 nn 维超立方体图 QnQ_n,其 2n2^n 个顶点是 {0,1}n\{0,1\}^n 中的二进制串,边连接恰好相差一个坐标的两个串。1988年,钟(Chung)、菲雷迪(Furedi)、格雷厄姆(Graham)与西摩(Seymour)证明了 QnQ_n 中超过一半顶点上的任意诱导子图的最大度数至少为 (1/2−o(1))log⁡2n(1/2-o(1))\log_2 n,并构造了恰好 2n−1+12^{n-1}+1 个顶点、最大度数仅为 ⌈n⌉\lceil\sqrt n\rceil 的诱导子图。黄皓的论文完全弥合了这两个界之间的差距:定理1.1指出,QnQ_n 中至少 2n−1+12^{n-1}+1 个顶点上的任意诱导子图 HH 都满足 Δ(H)≥n\Delta(H) \ge \sqrt{n},恰好与先前的构造相匹配。

本步骤中的术语
布尔函数
以 nn 个比特为输入并输出一个比特的函数 f:{0,1}n→{0,1}f : \{0,1\}^n \to \{0,1\}。
敏感度 s(f)s(f)
在某个输入 xx 处,能改变 ff 取值的单比特翻转的最大次数,并对所有输入 xx 取最大值。
次数 deg⁡(f)\deg(f)
每个布尔函数都等于关于其 nn 个输入比特的唯一多重线性实系数多项式;deg⁡(f)\deg(f) 就是该多项式的次数。
诱导子图
给定图 GG 的顶点子集 SS,诱导子图恰好保留 GG 中两端点都在 SS 内的边。
本步骤用到的知识