Projektbeschreibung
Zufälligkeit und Speicher bei Berechnungen neu denken
Eine zentrale Frage der rechnerischen Komplexität ist, ob randomisierte Algorithmen durch deterministische Algorithmen mit demselben Speicherbedarf simulierbar sind. Konkret geht es dabei um das BPL-vs.-L-Problem. Wie viel Speicherplatz wird für randomisierte Berechnungen tatsächlich benötigt? Aktuelle Modelle lassen vermuten, dass Zufälligkeiten ohne massiven Speicherbedarf beseitigt werden können, doch dies zu beweisen, gilt nach wie vor als schwierig. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts LBPL lautet, Pseudozufallsgeneratoren und gewichtete Pseudozufallsgeneratoren zu entwickeln, um diese Grenzen zu testen. Mithilfe der spektralen Graphentheorie und eines neuartigen „Eingabekatalysator“-Modells ermittelt das Team die Speicherbarrieren, die uns an der Entwicklung schnellerer und effizienterer Algorithmen hindern. Insgesamt nähert sich das Projektteam der Beweisführung, dass die zufällige und die deterministische Raumkomplexität äquivalent sind.
Ziel
We propose to study one of the most fundamental problems in computational complexity theory: the BPL vs. L problem. Specifically, we aim to construct improved pseudorandom generators (PRGs) and weighted PRGs—a notion introduced by the PI and coauthors (STOC 18, CCC 21). In recent years, weighted PRGs have gained significant attention and played a central role in numerous advancements. Notably, the PI and coauthors leveraged WPRG techniques to improve the 30-year-old Saks-Zhou algorithm for iterated matrix multiplication (STOC 23).
Despite a flurry of progress in recent years, achieving breakthroughs on such fundamental problems will likely require fresh and innovative approaches. In this proposal, we present novel ideas drawing from spectral graph theory, computational methods, and combinatorial techniques. Some of these ideas build on the PI's analysis of rotating expanders (STOC 23), and of the Zig-Zag and other graph products (FOCS 24, ITCS 25). These efforts are further supported by promising preliminary results.
We also introduce a novel computational model, termed input catalytic machines, along with new PRG variants. These models hold the potential to shed new light on classical questions and the barriers that hinder progress. This adds a conceptual dimension to the proposal, increasing its likelihood of success. Furthermore, we propose to study key algorithmic problems, specifically focusing on their space complexity.
While challenging, we are well-positioned to tackle these longstanding open problems. The PI has made significant contributions, including introducing WPRGs, improving the Saks-Zhou algorithm, and achieving breakthroughs on foundational questions such as Ramsey graphs and tree code construction (STOC 16, STOC 18). Additionally, the PI's deep expertise in advanced mathematical theories, such as finite free probability, underpins the spectral methods integral to this proposal.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
69978 Tel Aviv
Israel
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.