There Are Fewer Facts Than Words: Communication With A Growing Complexity
我们提出了一个不可能的结果，称为关于事实和文字的定理，它适用于一般的通信系统。该定理指出，有限文本中使用的不同单词的数量大致大于同一文本中描述的独立基本持久事实的数量。特别是，这个定理可以与齐普夫定律，幂律缩放的互信息，和幂律尾学习曲线。该定理的假设是：一个有限的字母表，符号的线性序列，复杂度不会随着时间的推移而减少，熵率可以估计，以及逆复杂度率的有限性。
2022-11-02 cs.IT math.IT
Communication Complexity of Distributed High Dimensional Correlation Testing
双方观察到一个$d$维向量和一个标量的独立副本。他们试图测试他们的数据是否相关，即他们试图测试他们的观察之间的相关向量$ρ$的范数$\|ρ\|_2$是否超过$τ$或者是$0$。为此，它们进行交互式通信并声明测试的输出。我们表明，大致顺序$d/τ^2$位的通信是足够的，必要的解决分布式相关性测试问题。此外，我们建立了一个下界的大致$d^2/τ^2$位的分布式相关性估计所需的通信，呈现估计和测试方法次优的分布式相关性测试所需的通信。对于单向通信的一维情况，我们的界限是紧的，即使在常数，并提供了一个精确的依赖通信复杂性上的两种类型的错误的概率。
2020-05-21 cs.IT math.IT
On Low Complexity RLL Code for Visible Light Communication
游程长度受限（RLL）码用于可见光通信（VLC）中以避免闪烁并支持不同的调光范围，使得通信不受光强度变化的影响。在本文中，我们提出了一种低复杂度的分裂相位码作为RLL码与卷积码作为前向纠错码（FEC）的串行级联的VLC。分相码可以由两状态网格状码表示，其可以在FEC-RLL串行级联中提供迭代增益。我们还使用外部信息传输（EXIT）图来解释所提出的串行级联方案的迭代解码行为。此外，我们使用打孔和补偿符号来支持VLC中的各种调光范围。
2019-06-05 cs.IT math.IT
Low-complexity tuning of pinching-antenna systems for integrated sensing and communication
University of Toronto（多伦多大学）；Queen Mary University of London（伦敦大学皇家玛丽学院）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出一种低复杂度的压紧天线辅助ISAC设计，通过动态调整压紧位置实现同时感知与通信，减少干扰。
2026-03-16 cs.IT math.IT
Low Complexity Beamforming Training Method for mmWave Communications
本文介绍了一种低复杂度的方法，天线扇区选择毫米波混合MIMO通信系统，如无线局域网的IEEE 802.11ay修正案。该方法向后兼容于已经为发布的毫米波标准IEEE 802.11ad定义的方法。我们介绍了802.11ad信道模型的扩展，以支持常见的混合MIMO配置。所提出的方法进行评估，并通过穷举搜索发现的传输速率的理论极限相比。与现有技术的解决方案相比，所提出的方法仅需要稀疏信道信息。数值结果表明，一个显着的复杂性降低，在必要的训练的数量，同时接近最大可实现的速率。
2017-03-16 cs.IT math.IT
Communication Complexity of Channels in General Probabilistic Theories
量子信道的通信复杂度是经典地模拟量子态的准备、通过信道的传输和随后的测量的过程所需的最小量的经典通信。目前，对这一数量所知甚少。在本文中，我们提出了一个程序，系统地评估在任何一般的概率理论，特别是量子理论的信道的通信复杂性。该过程是建设性的，并提供了最有效的经典协议。我们说明了这一过程，通过评估的通信复杂性的量子去极化信道与一些有限集的量子态和测量。
2013-12-20 cs.IT math.IT quant-ph
Strong direct product conjecture holds for all relations in public coin randomized one-way communication complexity
设X x Y x Z的f子集是一个关系.让f的公共硬币单向通信复杂性，最坏情况误差为1/3，表示为R^{1，pub}_{1/3}（f）。我们证明了如果对于计算f^k（k个f的独立副本），提供o（k R^{1，pub}_{1/3}（f））通信，则成功在k中是指数小的。这解决了公共硬币单向通信复杂性中所有关系的强直积猜想。我们展示了公共硬币单向通信复杂性的新的紧密表征，其加强了[J.，Klauck，Nayak 08].我们使用新的表征，以显示我们的直接产品的结果，这也可能是独立的利益。
2010-10-14 cs.CC cs.IT math.IT
Epistemic view of quantum states and communication complexity of quantum channels
量子信道的通信复杂度是经典地模拟状态准备、通过信道的传输和随后的测量的过程所需的最小量的经典通信。它在经典资源方面对量子通信的能力建立了限制。我们表明，经典模拟采用有限的通信量可以来自一类特殊的隐变量理论，其中量子态代表统计知识的经典状态，而不是现实的元素。这个特殊的班级最近引起了强烈的兴趣。每个衍生模拟的通信成本由父隐变量理论的量子态和经典态之间的互信息给出。最后，我们发现单量子比特的通信复杂度小于1.28比特。先前已知的上限是1.85比特。
2012-06-13 cs.IT math.IT quant-ph
Communication Complexity of Permutation-Invariant Functions
出于对简单函数的通信复杂性的更广泛理解的追求，我们引入了“置换不变”函数类。部分函数$f:\{0,1\}^n \times \{0,1\}^n\to \{0,1,?\}$是置换不变的，如果对于每个双射$π:\{1,\ldots,n\} \to \{1,\ldots,n\}$和每个$\mathbf{x}, \mathbf{y} \in \{0,1\}^n$，情况是$f(\mathbf{x}, \mathbf{y}) = f(\mathbf{x}^π, \mathbf{y}^π)$。在通信复杂性中，大多数常用的函数都是置换不变的。对于这样的功能，我们提出了一个简单的复杂性措施（可计算的时间多项式在$n$中给出了一个隐含的描述$f$），描述了他们的通信复杂性多项式的因素和添加剂的错误，是对数的输入大小。这给出了简单函数的通信复杂性的粗略分类。我们的工作突出了众所周知的函数下界的作用，如“集合不相交性”和“索引”，同时用相对鲜为人知的“间隙内积”（来自草图文献）和“稀疏间隙内积”（来自Canonne等人的最近工作。[ITCS 2015]）的上界补充它们。我们还提出了后果的通信复杂性与不完全共享的随机性的研究，我们表明，对于总的置换不变的功能，不完全共享的随机性的结果，在添加剂$O(\log \log n)$开销后，只有一个多项式爆破的通信复杂性。
2015-05-31 cs.CC cs.IT math.IT
Simple algorithm for computing the communication complexity of quantum communication processes
用经典信道代替量子信道，可以模拟具有经典输入和输出的两方量子通信过程。再现量子过程的统计所需的最小量的经典通信被称为其通信复杂度。在多个实例并行仿真的情况下，每个实例的最小通信开销称为渐近通信复杂度。以前，我们减少了计算的渐近通信复杂性的凸最小化问题。在大多数情况下，目标函数没有明确的解析形式，因为函数被定义为无限凸函数集上的最大值。因此，整个问题采取极大极小问题的形式，并且不能通过标准优化方法直接求解。在本文中，我们介绍了一个简单的算法来计算渐近通信复杂度。对于某些特殊情况下的解析目标函数，可以使用可用的凸优化库。在测试的情况下，我们的方法被证明是显着更快。最后，利用我们的方法，我们得到了1.238比特的容量为1量子比特的无噪声量子信道的渐近通信复杂度的下限。这改进了先前1.208位的界限。
2016-02-29 cs.IT math.IT math.OC
A strong direct product theorem for two-way public coin communication complexity
根据我们定义的新复杂性度量，我们展示了所有关系的双向公共币通信复杂性的直接结果。我们的新测度是[J，Klauck and Nayak 08]中的双向乘积子分布界对非乘积分布的推广，从而我们的结果隐含了它们在双向乘积子分布界方面的直接乘积结果.我们证明了我们新的复杂性度量给出了集合不相交问题的紧下界，因此我们重现了这个问题的强直积结果，这是以前由[Klauck 00]证明的。
2010-11-26 cs.CC cs.IT math.IT
Low-Latency Communication with Computational Complexity Constraints
低时延通信是下一代无线网络中最重要的应用场景之一。通常在通信理论研究中，延迟被定义为在信道上传输数据包所需的时间。然而，对于非常严格的延迟要求和复杂度受限的接收器，解码分组所需的时间不能被忽略，并且必须通过精确建模被包括在总延迟分析中。在本文中，我们首先提出了一种方法来计算解码时间使用\textit{per bit}复杂性度量，并介绍了一个经验模型，准确地描述了解码复杂度与性能的最先进的代码之间的权衡。通过考虑各种通信参数，我们表明，包括解码时间的延迟分析的最佳选择的参数有显着的影响。
2019-09-06 cs.IT eess.SP math.IT
Near-optimal bounds on bounded-round quantum communication complexity of disjointness
我们证明了一个接近最佳的轮通信的折衷双方量子通信复杂性的不相交性。对于协议与$r$轮，我们证明了一个下界的$\tildeΩ(n/r + r)$计算不相交的输入大小$n$，这是最佳的对数因子所需的通信。由于Jain、Radhakrishnan和Sen [JRS 03]，之前的最佳下限为$Ω(n/r^2 + r)$。在此过程中，我们开发了几种量子信息复杂性的工具，其中之一是量子信息复杂性的广义差异方法的下限。作为推论，我们得到了任意布尔函数$f$的量子通信复杂性至多为$2^{O(QIC(f))}$，其中$QIC(f)$是$f$的无先验量子信息复杂性（有错误$1/3$）.
2015-05-12 cs.CC cs.IT math.IT
Zero-error information equals amortized communication complexity
IQC, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）
本文解决随机通信复杂度中直积猜想的核心形式，证明任意函数的摊销期望随机通信复杂度等于其零错误信息复杂度，还将该结果应用于集合不交性问题并反驳了DFHL18的相关猜想。
2026-08-06 cs.CC cs.IT math.IT
A Low-Complexity Location-Based Hybrid Multiple Access and Relay Selection in V2X Multicast Communications
本研究调查中继辅助模式1侧链路（SL）多播传输，遇到来自模式2 SL传输的干扰，用于低延迟车辆到一切通信。为了适应模式1-模式2 SL业务，我们使用混合多址接入（MA）的方法，它结合了正交MA（OMA）和非正交MA（NOMA）计划。我们介绍了一种低复杂度的基于位置的混合MA算法及其相关的中继选择，可用于SL信道状态信息不可用时。
2022-01-20 cs.IT eess.SP math.IT
Lower Bounds on the Communication Complexity of Binary Local Quantum Measurement Simulation
我们考虑通信复杂性场景下的量子测量的经典模拟问题。Regev和Toner（2007）提出了一种2比特协议，该协议模拟了由任意状态上的二元投影量子测量产生的一个特定的关联函数，并且特别地不保持局部平均值。模拟其他关联函数使用有界通信的协议，或保持本地平均值的问题，已被提出作为一个开放的。在本文中，我们解决它的负面影响：我们表明，任何这样的协议必须有无限的通信执行的一些子集。特别是，我们表明，对于任何协议，存在输入的随机变量描述的通信位数具有任意大的方差。
2013-10-08 cs.IT math.IT quant-ph
On a conditional inequality in Kolmogorov complexity and its applications in communication complexity
Romashchenko和Zimand~ \cite{rom-zim:c:mutualinfo}已经证明，如果我们将$n$位串的$(x,y)$对的集合划分为组合矩形，则$I(x:y) \geq I(x:y \mid t(x,y)) - O(\log n)$，其中$I$表示Kolmogorov复杂度意义上的互信息，并且$t(x,y)$是包含$(x,y)$的矩形。我们观察到，这个不等式可以扩展到覆盖与矩形可能重叠。新的不等式本质上指出，在覆盖与组合矩形，$I(x:y) \geq I(x:y \mid t(x,y)) - \log ρ- O(\log n)$的情况下，其中$t(x,y)$是任何矩形包含$(x,y)$和$ρ$是覆盖的厚度，这是矩形重叠的最大数量。我们讨论的应用程序的通信复杂性的协议是不确定的，或随机的，或亚瑟-梅林，以及交互式协议的信息复杂性。
2019-05-01 cs.CC cs.IT math.IT
On the Communication Complexity of Secure Computation
信息理论安全多方计算（MPC）是现代密码学的核心基础。然而，对这种原语的通信复杂性知之甚少。在这项工作中，我们开发了强大的信息理论工具来证明MPC的通信复杂性的下界。我们将自己限制在三方设置中，以便在不引入太多并发症的情况下发挥这些工具的功能。我们的技术包括使用数据处理不等式的剩余信息-即，互信息和Gács-Körner公共信息之间的差距，一个新的信息不等式的3方协议，和分配切换的想法，在某些最坏情况下计算的下限可以应用于一般情况。使用这些技术，我们得到了紧界的通信复杂性MPC协议的各种有趣的功能。特别是，我们展示了具有“通信理想”协议的具体功能，该协议在网络中的所有链路上同时实现最小通信。此外，我们获得了一个函数的第一个显式例子，该函数的通信成本高于Feige，Kilian和Naor（1994）的安全计算模型中的输入长度，他们已经证明了这样的函数存在。我们还表明，我们的通信界限意味着紧的下限MPC协议所需的随机性的数量为许多有趣的功能。
2014-04-13 cs.CR cs.IT math.IT
Tight Limits on Nonlocality from Nontrivial Communication Complexity; a.k.a. Reliable Computation with Asymmetric Gate Noise
该研究通过两项基于可靠经典计算新见解的结果，探讨了“通信复杂度非平凡”作为量子力学信息论公理的可行性，指出其不足以刻画CHSH关联。
2023-05-01 cs.IT math.IT quant-ph
Exponential Separation of Quantum Communication and Classical Information
我们展示了一个布尔函数，其量子通信复杂度比经典信息复杂度呈指数级增长。另一个方向的指数分离已经从克伦特的工作中得知。[SICOMP 44，pp. 1550-1572]，因此我们的工作意味着这两个复杂性度量是不可比较的。由于经典信息复杂度是量子信息复杂度的上界，而量子信息复杂度又等于分摊量子通信复杂度，因此我们的工作意味着分布式量子通信复杂度的紧直和结果不成立.我们用来表示这种分离的函数是Rao和Sinha [ECCC TR 15 -057]引入的对称k元指针跳跃函数，其经典通信复杂度指数地大于其经典信息复杂度。在本文中，我们证明了该函数的量子通信复杂度是多项式等价于它的经典通信复杂度。我们的证明背后的高层次思想可以说是迄今为止最简单的信息和通信之间的指数分离，由一系列的舍入消除参数驱动，使我们能够进一步简化Rao和Sinha的方法。作为我们开发的技术的另一个应用，我们给出了一个简单的证明，在计算n位的相关大于函数时，Alice和Bob的通信之间的最佳权衡：假设Bob通信至多b位，那么Alice必须发送n/exp（O（b））位给Bob。即使在允许预共享纠缠时也是如此。我们还提出了一个经典的协议实现这一界限。
2016-11-28 cs.CC cs.IT math.IT
Communication complexity of entanglement assisted multi-party computation
本文研究多方计算中纠缠辅助的通信复杂度，提出量子协议（复杂度$(n-1)\log n$）并证明其严格优于经典协议（复杂度$(n-1)^2(\log n^2)$），同时给出经典下界的整数线性规划公式。
2024-02-05 cs.IT math.IT quant-ph
Communication Complexity of One-Shot Remote State Preparation
量子隐形传态利用先验共享纠缠和经典通信将未知的量子态从一方传送到另一方。远程状态准备（RSP）是一个类似的分布式任务，其中发送方知道要发送的状态的整个经典描述。(This也可以被看作是对来自量子态的系综的单个样本的非不经意压缩的任务）。我们研究了近似远程态制备的通信复杂性，其中的目标是制备所需量子态的近似。贾因[Quant. Inf. & Comp.，2006]表明，近似RSP的最坏情况下的通信复杂度可以根据编码中的最大可能信息从上而定。他还表明，这个数量是（精确）远程状态准备的通信复杂性的下限。在这项工作中，我们严格的最坏情况下和平均情况下的通信复杂性的远程状态准备的非渐近信息理论量的特征。我们还表明，RSP的平均情况下的通信复杂度可以比最坏情况下的小得多。在这个过程中，我们表明，在LOCC协议中，n位不能与少于n个传输位进行通信。这加强了Nayak和Salzman [J. ACM，2006]的结果，可能具有独立的意义。
2018-02-21 cs.CC cs.IT math.IT
Direct Sum Theorem for Bounded Round Quantum Communication Complexity
我们证明了一个有界圆纠缠辅助量子通信复杂度的直和定理。为了做到这一点，我们使用了我们最近引入的信息成本和复杂性的完全量子定义，并使用了信息是通信的下限这一事实，以及直接和属性适用于量子信息复杂性这一事实。然后，我们给出了一个协议，用于压缩一个单一的副本的协议，其量子信息成本，取决于轮数和允许的错误增加的条款。推导该协议的两个重要工具是一次量子态再分配协议的光滑条件最小熵界，以及Jain，Radhakrishnan和Sen（FOCS'02）的量子子态定理将该界转换为von Neumann条件熵界。这一结果进一步确立了新引入的量子信息成本和复杂性的概念，作为标准通信复杂性设置中经典概念的正确量子概括。找到这样一个信息复杂性的量子泛化是Braverman最近提出的开放问题之一（STOC'12）。
2020-12-31 cs.CC cs.IT math.IT
Complexity in animal communication: Estimating the size of N-Gram structures
在本文中，新的技术，允许条件熵估计组合的符号被应用到动物的通信研究，估计通信的剧目大小。通过使用条件熵估计在多个订单，本文估计的总剧目大小的动物交流的海豚，座头鲸，和几种鸟类的N-克长度为1至3。除了讨论这种方法对动物交流复杂性研究的影响外，还通过模拟将这些估计的可靠性与其他方法进行了比较。虽然由于罕见的N元语法，熵确实低估了总的库大小，但它给出了最常用的库的更准确的图片，而不仅仅是库大小。
2013-12-16 cs.IT math.IT q-bio.PE
Quantum Information Complexity and Amortized Communication
我们定义了量子协议的信息代价和相应的二分量子信道的量子信息复杂度，并研究了这些量的性质.这些是最近发现了许多应用的二分经典函数的类似量的完全量子推广，特别是用于证明通信复杂性下界。我们的定义与量子态再分配任务密切相关。以前的尝试已经为量子协议定义了这样一个量，考虑到特定的应用;我们的概念在许多方面与这些不同。首先，它直接提供了量子通信成本的下限，与底层协议的轮数无关。其次，我们对量子信息复杂度给出了一个操作解释：我们证明了它完全等于给定状态下二分信道的分摊量子通信复杂度。这将Braverman和Rao的一个结果推广到了量子协议，甚至加强了经典结果在有界圆形场景中的作用。此外，这为交互式量子协议提供了Schumacher源压缩定理的模拟，并回答了Braverman提出的问题。我们还讨论了一些潜在的应用，量子通信复杂性的下限，专门为经典函数和输入的定义。在Jain、Radhakrishnan和Sen工作的基础上，我们提供了新的证据，表明对于M-消息协议，不相交函数的有界圆量子通信复杂度是Ω（n/M + M）。这将与最著名的上限相匹配。
2014-04-14 cs.CC cs.IT math.IT
Asynchronous Verifiable Information Dispersal with Low Space and Communication Complexity
DFINITY；StableClear
针对现有AVID协议数据分散与节点恢复操作研究不足的问题，提出基于二维矩阵编码的高效AVID协议，平衡了各环节复杂度，适配广泛现实场景。
2026-08-27 cs.CR cs.DC cs.IT
Fundamental Rate-Reliability-Complexity Limits in Outage Limited MIMO Communications
该工作为中断限制MIMO通信的一般设置确定了速率、可靠性和计算复杂性的基本限制。在高SNR机制中，限制在所有编码器、所有解码器和所有复杂度调节策略上被优化。然后，工作继续明确识别编码器-解码器设计和策略，以满足此最佳权衡。在实践中，这些限制旨在有意义地量化不同的相关度量，例如每单位复杂度和功率的最佳速率可靠性能力、每复杂度成本的最佳分集增益或数值运算的最佳数量（即，触发器）。最后，权衡的简单性质，使其有用的洞察力比较的速率-可靠性-复杂性的能力，为不同的编码器-解码器。
2010-06-23 cs.CC cs.IT math.IT
A Rudimentary Model for Low-Latency Anonymous Communication Systems
在本文中，我们提出了一个低延迟匿名通信系统的基本模型。具体来说，我们研究分布式或算法作为一个抽象的系统。基于我们的模型，我们给出了几个令人满意的下界的匿名泄漏的确定性或算法。其中一些揭示了匿名性和通信复杂性之间的权衡。对于随机OR算法，我们只给出了一个相对平凡的，但可能紧的下界时，省略了通信复杂性。在考虑通信复杂性的情况下，我们发现了该模型与秘密共享方案研究中的一些公开情况之间的关系。
2017-11-03 cs.CR cs.DC cs.IT
Extending the Known Region of Nonlocal Boxes that Collapse Communication Complexity
本文研究了非信号盒坍缩通信复杂度的条件，提出了一个更好的充分条件，扩展了已知的坍缩区域，并在NS的某些切片中证明该条件对应于椭圆外部的区域。
2024-02-16 cs.IT math-ph math.IT
