我们在用原子的集合设置线性方程的轨道限制系统。我们的主要贡献是此类系统解决性的决策程序。该过程适用于温和有效性假设下的每个字段（甚至是交换环），并将给定的轨道限制系统降低到许多有限的系统：总体上许多有限的系统，但是当输入系统的原子尺寸固定时，多一项是多项式的。为了获得该过程，我们进一步推动了轨道限制集合产生的向量空间理论，并表明每个这样的向量空间都允许轨道限制。这种基本财产是我们开发的关键工具，但也应该引起更广泛的兴趣。

培养的网站，等效地作为具有状态的矢量加法系统，是具有广泛应用程序的建立的并发模型。到达性问题，在我们询问是否从给定的初始配置中存在一系列达到给定最终配置的有效执行步骤，是该模型的中央算法问题。问题的复杂性仍然存在，直到最近，验证并发系统中最困难的开放问题之一。仅在2015年由LEROUX和SCHMITZ提供的第一个上限，然后由同一位作者提炼于2019年的非原始递归Ackermannian上限。在1976年，Lipton所示的指数空间下限仍然是唯一已知的40多年来，在2019年Czerwi {\'n}滑雪道，Lasota，Lazic，Leroux和Mazowiecki的突破性非基本下限。最后，今年由Czerwi {}滑雪和orlikowski宣布了一个匹配的Ackermannian下限，独立于Leroux，建立了问题的复杂性。我们的主要贡献是对前建筑的改进，使其概念上更简单，更直接。在我们的方式，改善了与固定维度（或等效的Petri网）的载体添加系统的下限：虽然Czerwi {\'n} Ski和Orlikowski证明$ f_k $ -hardness（硬度$ k $ th水平在grzegorczyk层次结构中）在维度$ 6k $ 6k $，我们的简化施工会收益超过$ 3k + 2 $的$ f_k $ -hardness。

We study the problem of finding elements in the intersection of an arbitrary conic variety in $\mathbb{F}^n$ with a given linear subspace (where $\mathbb{F}$ can be the real or complex field). This problem captures a rich family of algorithmic problems under different choices of the variety. The special case of the variety consisting of rank-1 matrices already has strong connections to central problems in different areas like quantum information theory and tensor decompositions. This problem is known to be NP-hard in the worst-case, even for the variety of rank-1 matrices. Surprisingly, despite these hardness results we give efficient algorithms that solve this problem for "typical" subspaces. Here, the subspace $U \subseteq \mathbb{F}^n$ is chosen generically of a certain dimension, potentially with some generic elements of the variety contained in it. Our main algorithmic result is a polynomial time algorithm that recovers all the elements of $U$ that lie in the variety, under some mild non-degeneracy assumptions on the variety. As corollaries, we obtain the following results: $\bullet$ Uniqueness results and polynomial time algorithms for generic instances of a broad class of low-rank decomposition problems that go beyond tensor decompositions. Here, we recover a decomposition of the form $\sum_{i=1}^R v_i \otimes w_i$, where the $v_i$ are elements of the given variety $X$. This implies new algorithmic results even in the special case of tensor decompositions. $\bullet$ Polynomial time algorithms for several entangled subspaces problems in quantum entanglement, including determining $r$-entanglement, complete entanglement, and genuine entanglement of a subspace. While all of these problems are NP-hard in the worst case, our algorithm solves them in polynomial time for generic subspaces of dimension up to a constant multiple of the maximum possible.

我们回答以下问题，哪些结合性查询以多种方式上的许多正和负面示例以及如何有效地构建此类示例的特征。结果，我们为一类连接的查询获得了一种新的有效的精确学习算法。我们的贡献的核心是两种新的多项式时间算法，用于在有限结构的同态晶格中构建前沿。我们还讨论了模式映射和描述逻辑概念的独特特征性和可学习性的影响。

形状约束语言（SHACL）是通过验证图表上的某些形状来验证RDF数据的最新W3C推荐语言。先前的工作主要集中在验证问题上，并且仅针对SHACL的简化版本研究了对设计和优化目的至关重要的可满足性和遏制的标准决策问题。此外，SHACL规范不能定义递归定义的约束的语义，这导致文献中提出了几种替代性递归语义。尚未研究这些不同语义与重要决策问题之间的相互作用。在本文中，我们通过向新的一阶语言（称为SCL）的翻译提供了对SHACL的不同特征的全面研究，该语言精确地捕获了SHACL的语义。我们还提出了MSCL，这是SCL的二阶扩展，它使我们能够在单个形式的逻辑框架中定义SHACL的主要递归语义。在这种语言中，我们还提供了对过滤器约束的有效处理，这些滤镜经常在相关文献中被忽略。使用此逻辑，我们为不同的SHACL片段的可满足性和遏制决策问题提供了（联合）可决定性和复杂性结果的详细图。值得注意的是，我们证明这两个问题对于完整的语言都是不可避免的，但是即使面对递归，我们也提供了有趣的功能的可决定性组合。

计算Wassersein BaryCenters（A.K.A.最佳运输重构）是由于数据科学的许多应用，最近引起了相当大的关注的几何问题。虽然存在任何固定维度的多项式时间算法，但所有已知的运行时间都在维度中呈指数级。这是一个开放的问题，无论是这种指数依赖性是否可改进到多项式依赖性。本文证明，除非P = NP，答案是否定的。这揭示了Wassersein的BaryCenter计算的“维度诅咒”，其不会发生最佳运输计算。此外，我们对计算Wassersein的硬度结果延伸到近似计算，看似简单的问题案例，以及在其他最佳运输指标中平均概率分布。

作为对定量设定理论推理的贡献，提出了形式的文字的连词的翻译$ x = y \ setminus z $，$ x \ neq y \ setminus z $，而$ z = \ {x} $ ，其中$ x，y，z $代表在von Neumann Universe的von neumann Universe of sets，进入了一个相当简单的联合正常形式的无关的布尔公式。目标语言中的公式涉及在集合的布尔环上方的变量以及指定平等，非脱节和包含的差分运算符和重构。而且，每个转换的结果是字符的形式$ x = y \ setminus z $，$ x \ neq y \ setminus z $和孤立文字的暗示，其后果是夹杂物（严格或变量之间的非严格）或变量之间的相位性。除了反映简单自然的语义之外，该语义确保了保持性保存，所提出的翻译具有二次算法的时间复杂性，并且桥梁两种语言都已知具有NP完全可靠性问题。

在概念学习，数据库查询的反向工程，生成参考表达式以及知识图中的实体比较之类的应用中，找到以标记数据项形式分开的逻辑公式，该公式分开以标记数据项形式给出的正面和负面示例。在本文中，我们研究了存在本体论的数据的分离公式的存在。对于本体语言和分离语言，我们都专注于一阶逻辑及其以下重要片段：描述逻辑$ \ Mathcal {alci} $，受保护的片段，两变量的片段和受保护的否定片段。为了分离，我们还考虑（工会）连接性查询。我们考虑了几种可分离性，这些可分离性在负面示例的治疗中有所不同，以及他们是否承认使用其他辅助符号来实现分离。我们的主要结果是（所有变体）可分离性，不同语言的分离能力的比较以及确定可分离性的计算复杂性的研究。

同态传感是一个最近的代数几何框架，它在给定的线性图集合中研究了线性子空间中点的独特恢复。在坐标投影组成的情况下，它已经成功地解释了这种恢复，这是被称为未标记感应的应用程序中的重要实例，其中模拟了不秩序不正确且缺少值的数据。在本文中，我们提供更严格，更简单的条件，以保证单个空格情况的唯一恢复，将结果扩展到子空间布置的情况，并证明单个子空间中的唯一恢复在噪声下是本地稳定的。我们将结果专注于几个同态感测的示例，例如真实的相位检索和未标记的传感。在这样做的情况下，我们以统一的方式获得了保证这些示例的独特恢复的条件，这些示例通常是通过文献中的各种技术来知道的，以及用于稀疏和未签名版本的未标记感应的新颖条件。同样，我们的噪声结果也意味着未标记的传感中的独特恢复在局部稳定。

我们引入了与针孔摄像机中图像形成相关的代数几何对象的地图集。地图集的节点是代数品种或它们的消失理想，分别通过投影，消除，限制或专业化相互关联。该地图集为研究3D计算机视觉中的问题提供了一个统一的框架。我们通过完全表征来自三角剖分问题的部分地图集来启动地图集的研究。我们以几个空旷的问题和地图集的概括结束。

我们在答案集编程（ASP）中，提供了全面的可变实例化或接地的理论基础。在ASP的建模语言的语义上构建，我们在（固定点）运营商方面介绍了接地算法的正式表征。专用良好的运营商扮演了一个主要作用，其相关模型提供了划定接地结果以及随机简化的语义指导。我们地址呈现出一种竞技级逻辑程序，该程序包含递归聚合，从而达到现有ASP建模语言的范围。这伴随着一个普通算法框架，详细说明递归聚集体的接地。给定的算法基本上对应于ASP接地器Gringo中使用的算法。

我们在依赖型理论的建设性设定中研究有限一级可靠性（FSAT）。采用统计性和可解锁性的合成账户，我们根据非逻辑符号的一阶签名提供FSAT的全部分类。一方面，我们的发展侧重于Trakhtenbrot的定理，一旦签名包含至少二进制关系符号，就陈述FSAT是不可行的。我们的证据通过从后对应问题开始的许多减少链进行。另一方面，我们为Monadic一阶逻辑建立了FSAT的可解锁性，即签名仅包含大多数Unary函数和关系符号，以及FSAT对于任意令人令人令人享有的签名的统计性。为了展示Trakthenbrot的定理，我们继续减少链条，从FSAT减少到分离逻辑。我们所有的结果都是在越来越多的综合性不可剥离性证据的框架内机械化。

我们根据描述逻辑ALC和ALCI介绍并研究了本体论介导的查询的几个近似概念。我们的近似值有两种：我们可以（1）用一种以易访问的本体语言为例，例如ELI或某些TGD，以及（2）用可拖动类的一个替换数据库，例如其treewidth的数据库，由常数界定。我们确定所得近似值的计算复杂性和相对完整性。（几乎）所有这些都将数据复杂性从Conp-Complete降低到Ptime，在某些情况下甚至是固定参数可拖动和线性时间。虽然种类（1）的近似也降低了综合复杂性，但这种近似（2）往往并非如此。在某些情况下，联合复杂性甚至会增加。

为了追求基于本体本体的查询的通用标准，我们介绍了存在规则的“有限 - 局限性集合”（FCS），这是一种模型定义的规则集类别，灵感来自图形理论的cliquewidth措施。通过一个通用参数，我们表明FCS确保对相当一类的查询类（称为“ Damsoqs”）的必要性进行可决定性，这些查询均包含结合性查询（CQS）。 FCS类适当地概括了有限扩展集（FES）的类别，并且最多可以介绍2个Arity的签名，即有界树的类别（BTS）。对于较高的ARIT，BTS仅由FC通过重新化而间接汇总。尽管FCS的普遍性，但我们提供了一个规则集，该规则集具有可决定的CQ符号（由于一阶 - 剥离性），因此落在FC之外，从而证明了FCS的无与伦比和有限合并集（FUS）的无效性。尽管如此，我们还是表明，如果我们将自己限制在最多2的单头规则设置上，那么FCS属于FUS。

稀疏矩阵分解是近似矩阵$ \ mathbf {z} $ j $稀疏因素$ \ mathbf {x} ^ {（j）} \ mathbf {x} ^ {（j-1）的乘积的问题} \ ldots \ mathbf {x} ^ {（1）} $。本文旨在鉴于在稀疏限制问题良好地提出的情况下更好地理解，鉴于此问题的可识别性问题。我们提供了将矩阵分解成\ emph {两个}稀疏因素的问题承认唯一的解决方案，最多达到不可避免的置换和缩放等效命令。我们的一般框架考虑了一系列规定的稀疏模式，允许我们捕获更多的稀疏性概念，而不是简单的非零条目的计数。这些条件被证明与精确矩阵分解的基本唯一性有关，以秩一矩阵的总和，具有结构的稀疏性约束。特别地，在固定支持稀疏矩阵分子的情况下，我们基于秩一矩阵完成性为可识别性提供一般的条件，并且我们从它源自完井算法，可以验证是否满足此充分条件，并恢复如果是这种情况，这两个稀疏因素中的条目。伴随文件进一步利用这些条件来导出用于多层稀疏矩阵分解的可识别性特性和理论上声音分解方法，以及与诸如Hadamard或离散傅里叶变换的一些众所周知的快速变换相关联的支持约束。

This paper considers the model problem of reconstructing an object from incomplete frequency samples. Consider a discrete-time signal f ∈ C N and a randomly chosen set of frequencies Ω of mean size τ N . Is it possible to reconstruct f from the partial knowledge of its Fourier coefficients on the set Ω?A typical result of this paper is as follows: for each M > 0, suppose that f obeysthen with probability at least 1 − O(N −M ), f can be reconstructed exactly as the solution to the ℓ 1 minimization problem min g N −1 t=0 |g(t)|, s.t. ĝ(ω) = f (ω) for all ω ∈ Ω.In short, exact recovery may be obtained by solving a convex optimization problem.We give numerical values for α which depends on the desired probability of success; except for the logarithmic factor, the condition on the size of the support is sharp.The methodology extends to a variety of other setups and higher dimensions. For example, we show how one can reconstruct a piecewise constant (one or two-dimensional) object from incomplete frequency samples-provided that the number of jumps (discontinuities) obeys the condition above-by minimizing other convex functionals such as the total-variation of f .

统计决策问题是统计机器学习的基础。最简单的问题是二进制和多类分类以及类概率估计。其定义的核心是损失函数的选择，这是评估解决方案质量的手段。在本文中，我们从一个新的角度从基本的成分是具有特定结构的凸集，从而系统地开发了此类问题的损失函数理论。损耗函数定义为凸集的支持函数的子级别。因此，它是自动适当的（校准以估计概率）。这种观点提供了三个新颖的机会。它可以发展损失与（反）纳入之间的基本关系，而这似乎以前没有注意到。其次，它可以开发由凸集的计算诱导的损失的演算，从而允许不同损失之间的插值，因此是将损失定制到特定问题的潜在有用的设计工具。在此过程中，我们基于凸组集合的M-sums的现有结果，并大大扩展了现有的结果。第三，透视图导致了一种自然理论的“极性”（或“反向”）损失函数，这些函数源自凸集的极性二元，定义了损失，并形成了VOVK聚合算法的自然通用替代函数。

几个概念学习问题可以被视为在有限的地面集合中抽象封闭系统中半空间分离的特殊情况。对于典型的情况，即通过闭合操作员隐式给出了闭合系统，我们表明半空间分离问题​​是NP完整的。作为克服这一负面结果的第一种方法，我们放宽了最大封闭设置分离的问题，通过线性闭合操作员的调用给出了一种通用的贪婪算法来解决此问题，并证明该界限很清晰。对于第二个方向，我们考虑了kakutani闭合系统，并证明它们是通过贪婪算法来表征的。作为一般问题设置的第一个特殊情况，我们考虑了kakutani封闭系统，并在禁止的图形未成年人方面为这种封闭系统提供了足够的条件。对于第二种特殊情况，我们将重点放在有限晶格上的封闭系统上，对通用贪婪算法进行改进的适应性，并介绍有关集合晶格的应用程序。

我们从参数化复杂性理论的角度研究了本体论介导的查询（OMQ）的评估。作为本体语言，我们考虑描述逻辑$ \ MATHCAL {ALC} $和$ \ MATHCAL {ALCI} $以及一阶逻辑的受保护的两种可变性片段GF $ _2 $。查询是原子查询（AQS），结合查询（CQS）和CQ的工会。当参数是OMQ和cliquewidth的大小时，所有研究的OMQ问题都是固定参数线性（FPL）。我们的主要贡献是对运行时间对参数的依赖性的详细分析，表现出几种有趣的效果。

众所周知，具有重新激活函数的完全连接的前馈神经网络可以表示的参数化函数家族恰好是一类有限的分段线性函数。鲜为人知的是，对于Relu神经网络的每个固定架构，参数空间都允许对称的正维空间，因此，在任何给定参数附近的局部功能维度都低于参数维度。在这项工作中，我们仔细地定义了功能维度的概念，表明它在Relu神经网络函数的参数空间中是不均匀的，并继续进行[14]和[5]中的调查 - 何时在功能维度实现其理论时最大。我们还研究了从参数空间到功能空间的实现图的商空间和纤维，提供了断开连接的纤维的示例，功能尺寸为非恒定剂的纤维以及对称组在其上进行非转换的纤维。