<html>
  <head>

    <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <pre>INSTITUTE FOR ADVANCED STUDY
School of Mathematics
Princeton, NJ 08540

Mathematics Seminars
Week of October 2, 2017


--------------
To view mathematics in titles and abstracts, please click on the talk's link.
--------------

Monday, October 2

Computer Science/Discrete Mathematics Seminar I
Topic:                 Crossing the logarithmic barrier for dynamic boolean data structure lower bounds
Speaker:         Omri Weinstein, Columbia University
Time/Room:         11:00am - 12:15pm/S-101
Abstract Link:        <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=128772">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=128772</a>

Seminar on Theoretical Machine Learning
Topic:                 Hyperparameter optimization: a spectral approach
Speaker:         Elad Hazan, Princeton University
Time/Room:         12:30pm - 1:45pm/White-Levy Room
Abstract Link:        <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=133015">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=133015</a>

Members' Seminar
                no seminar: postdoctoral talks
Speaker:         no seminar: postdoctoral talks
Time/Room:          - 

Short talks by postdoctoral members
Topic:                 Weights of mod $p$ automorphic forms
Speaker:         Bao V. Le Hung, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:00pm - 2:15pm/S-101

Topic:                 Multivariate trace inequalities
Speaker:         Marius Lemm, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:15pm - 2:30pm/S-101

Topic:                 $A_\infty$ structures as a language for open Gromov-Witten theory
Speaker:         Sara Tukachinsky, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:30pm - 2:45pm/S-101

Topic:                 $p$-adic L-functions and Iwasawa main conjectures
Speaker:         Zheng Liu, Member, School of Mathematics
Time/Room:         4:00pm - 4:15pm/S-101

Topic:                 Zeroes of Laplace  eigenfunctions and propagation of smallness
Speaker:         Aleksandr Logunov, Member, School of Mathematics
Time/Room:         4:15pm - 4:30pm/S-101

Topic:                 The distribution of primes and zeros of Riemann's Zeta function
Speaker:         James Maynard, Member, School of Mathematics
Time/Room:         4:30pm - 4:45pm/S-101



Tuesday, October 3

Computer Science/Discrete Mathematics Seminar II
Topic:                 Elementary open problems in Algebra (with consequences in computational complexity)
Speaker:         Avi Wigderson, Herbert H. Maass Professor, School of Mathematics
Time/Room:         10:30am - 12:30pm/S-101
Abstract Link:        <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=129001">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=129001</a>

Locally Symmetric Spaces Seminar
Topic:                 Motivic correlators and locally symmetric spaces
Speaker:         Alexander Goncharov, Yale University; Member, School of Mathematics and Natural Sciences
Time/Room:         1:30pm - 4:00pm/S-101
Abstract Link:        <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=132702">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=132702</a>



Wednesday, October 4

Short talks by postdoctoral members
Topic:                 On weak epsilon nets and the Radon number
Speaker:         Shay Moran, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:00pm - 2:15pm/S-101

Topic:                 From representations of the symmetric group to branched covers of the disk
Speaker:         Amitai Netser Zernik, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:15pm - 2:30pm/S-101

Topic:                 To Be Announced
Speaker:         Behnam Neyshabur, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:30pm - 2:45pm/S-101

Topic:                 Twisted integral orbit parametrizations
Speaker:         Aaron Pollack, Member, School of Mathematics
Time/Room:         4:00pm - 4:15pm/S-101

Topic:                 Algebraic groups in positive characteristic
Speaker:         Srimathy Srinivasan, Member, School of Mathematics
Time/Room:         4:15pm - 4:30pm/S-101

Topic:                 Geometry of the smallest 1-form Laplacian eigenvalue on hyperbolic manifolds
Speaker:         Michael Lipnowski, Member, School of Mathematics
Time/Room:         4:30pm - 4:45pm/S-101



Thursday, October 5

Working Group on Algebraic Number Theory
Speaker:         To Be Announced
Time/Room:         2:00pm - 4:00pm/Jadwin 111, Princeton University

Joint IAS/Princeton University Number Theory Seminar
Topic:                 Unlikely intersections for algebraic curves in positive characteristic
Speaker:         David Masser, University of Basel
Time/Room:         4:30pm - 5:30pm/Fine 214, Princeton University
Abstract Link:        <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=131079">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=131079</a>



Friday, October 6

Short talks by postdoctoral members
Topic:                 The local multiplicity problem for the Ginzburg-Rallis model and the generalized Shalika model
Speaker:         Chen Wan, Member, School of Mathematics
Time/Room:         11:00am - 11:15am/S-101

Topic:                 Formulas related to Zastava spaces
Speaker:         Jonathan Wang, Member, School of Mathematics
Time/Room:         11:15am - 11:30am/S-101

Topic:                 Finer virtual structure for moduli spaces of holomorphic curves
Speaker:         Dingyu Yang, Member, School of Mathematics
Time/Room:         11:30am - 11:45am/S-101

Topic:                 Geometry of Shimura varieties
Speaker:         Rong Zhou, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:00pm - 2:15pm/S-101

Topic:                 The relative trace formula approach to the global Gan-Gross-Prasad conjecture for unitary groups
Speaker:         Michal Zydor, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:15pm - 2:30pm/S-101

Topic:                 The geometry and topology of minimal surfaces in $\mathbb R^3$ of finite total curvature
Speaker:         Otis Chodosh, Member, School of Mathematics
Time/Room:         2:30pm - 2:45pm/S-101

Mathematical Conversations
Topic:                 To Be Announced
Speaker:         Akshay Venkatesh, Stanford University; Distinguished Visiting Professor, School of Mathematics
Time/Room:         6:00pm - 7:00pm/Dilworth Room



Saturday, October 7

Workshop on Topology: Identifying Order in Complex Systems
Topic:                 Discrete conformal geometry of polyhedral surfaces and its applications
Speaker:         Feng Luo, Rutgers University
Time/Room:         9:00am - 10:00am/David Rittenhouse Laboratory A4, University of Pennsylvania

Workshop on Topology: Identifying Order in Complex Systems
Topic:                 On Morse index estimates for minimal surfaces
Speaker:         Davi Maximo, University of Pennsylvania
Time/Room:         10:30am - 11:30am/David Rittenhouse Laboratory A4, University of Pennsylvania

Workshop on Topology: Identifying Order in Complex Systems
Topic:                 Fast predictive models for image registration
Speaker:         Marc Niethammer, University of North Carolina, Chapel Hill
Time/Room:         1:30pm - 2:30pm/David Rittenhouse Laboratory A4, University of Pennsylvania

Workshop on Topology: Identifying Order in Complex Systems
Topic:                 Personalized cancer therapy using molecular landscape topology and thermodynamics
Speaker:         Edward Rietman, University of Massachusetts, Amherst
Time/Room:         3:00pm - 4:00pm/David Rittenhouse Laboratory A4, University of Pennsylvania

Workshop on Topology: Identifying Order in Complex Systems
Topic:                 Consistent manifold representation for topological data analysis
Speaker:         Tim Sauer, George Mason University
Time/Room:         4:30pm - 5:30pm/David Rittenhouse Laboratory A4, University of Pennsylvania

</pre>
    1 Crossing the logarithmic barrier for dynamic boolean data
    structure lower bounds
    <br>
       Omri Weinstein
    <br>
    <br>
    <p>This paper proves the first super-logarithmic lower bounds on the
      cell-probe complexity of dynamic boolean (a.k.a. decision) data
      structure problems, a long-standing milestone in data structure
      lower bounds.</p>
    <p>We introduce a new method for proving dynamic cell probe lower
      bounds and use it to prove a $\tilde{\Omega}(\log^{1.5} n)$ lower
      bound on the operational time of a wide range of boolean data
      structure problems, most notably, on the query time of dynamic
      range counting over $\mathbb{F}_2$ ([Pat07]). Proving an
      $\omega(\lg n)$ lower bound for this problem was explicitly posed
      as one of five important open problems in the late Mihai
      Patrascu's obituary. This result also implies the first
      $\omega(\lg n)$ lower bound for the classical 2D range counting
      problem, one of the most fundamental data structure problems in
      computational geometry and spatial databases. We derive similar
      lower bounds for boolean versions of dynamic polynomial evaluation
      and 2D rectangle stabbing, and for the (non-boolean) problems of
      range selection and range median.</p>
    <p>Our technical centerpiece is a new way of ``weakly" simulating
      dynamic data structures using efficient one-way communication
      protocols with small advantage over random guessing. This
      simulation involves a surprising excursion to low-degree
      (Chebyshev) polynomials which may be of independent interest, and
      offers an entirely new algorithmic angle on the ``cell sampling"
      method.</p>
    <p>Joint work with Kasper Green Larsen and Huacheng Yu.</p>
    <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=128772">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=128772</a><br>
    <br>
    2 Hyperparameter optimization: a spectral approach
    <br>
       Elad Hazan
    <br>
    <br>
    <p>Modern machine learning algorithms often involve complicated
      models with tunable parameters, called hyperparameters, that are
      set during training. Hyperparameter tuning/optimization is
      considered an art. (See e.g. <a>http://www.argmin.net/2016/06/20/hypertuning/</a>
      )</p>
    <p>We give a simple, fast algorithm for hyperparameter optimization
      inspired by techniques from the analysis of Boolean functions. We
      focus on the high-dimensional regime where the canonical example
      is training a neural network with a large number of
      hyperparameters. The algorithm - an iterative application of
      compressed sensing techniques for orthogonal polynomials -
      requires only uniform sampling of the hyperparameters and is thus
      easily parallelizable. Experiments for training deep nets on
      Cifar-10 show that compared to state-of-the-art tools (e.g.,
      Hyperband and Spearmint), our algorithm finds significantly
      improved solutions. Additionally, our method comes with provable
      guarantees and yields a quasi-polynomial time algorithm for
      learning decision trees under the uniform distribution with the
      best known sample complexity.</p>
    <p>The talk covers this paper paper: <a>https://arxiv.org/abs/1706.00764</a>
      as well as work in progress.</p>
    <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=133015">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=133015</a><br>
    <br>
    3 Elementary open problems in Algebra (with consequences in
    computational complexity)
    <br>
       Avi Wigderson
    <br>
    <br>
    <p>I will survey some elementary (to state!) problems on groups,
      matrices, and tensors, and discuss their motivations arising from
      several major problems in computational complexity theory. On each
      problem there was some exciting recent progress which may raise
      hope it can be resolved. No special background will be assumed.
    </p>
    <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=129001">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=129001</a><br>
    <br>
    4 Motivic correlators and locally symmetric spaces
    <br>
       Alexander Goncharov
    <br>
    <br>
    <p>According to Langlands, pure motives are related to a certain
      class of automorphic representations.</p>
    <p>Can one see mixed motives in the automorphic set-up? For
      examples, can one see periods of mixed motives in entirely
      automorphic terms? The goal of this and the next lecture is to
      supply some examples.</p>
    <p>We define motivic correlators describing the structure of the
      motivic fundamental group $\pi_1^{\mathcal M}(X)$ of a curve.
      Their relevance to the questions raised above is explained by the
      following examples.</p>
    <p>1. Motivic correlators have an explicit Hodge realization given
      by the Hodge correlator integrals, providing a new description of
      the real mixed Hodge structure of the pro-nilpotent completion of
      $\pi_1(X)$. When $X$ is a modular curve, the simplest of them
      coincide with the Rankin-Selberg integrals, and the rest provide
      an "automorphic" description of a class of periods of mixed
      motives related to (products of) modular forms.</p>
    <p>2. We use motivic correlators to relate the structure of
      $\pi_1^{\mathcal M}(\mathbb G_m − \mu N )$ to the geometry of the
      locally symmetric spaces for the congruence subgroup $\Gamma_1 (m;
      N ) \subset \mathrm{GL}_m(\mathbb Z)$. Then we use the geometry of
      the latter, for $m \leq 4$, to understand the structure of the
      former.</p>
    <p>3. This mysterious relation admits an "explanation" for $m = 2$:
      we define a canonical map \[ \mu : \text{modular complex} \to
      \text{the weight two motivic complex of the modular curve.} \]</p>
    <p>Here the complex on the left calculates the singular homology of
      the modular curve via modular symbols. The map $\mu$ generalizes
      the Belinson-Kato Euler system in $K_2$ of the modular curves.</p>
    <p>Composing the map μ with the specialization to a cusp, we recover
      the correspondence above at $m = 2$.</p>
    <p>4. Yet specializing to CM points on modular curves, we get a new
      instance of the above correspondence, now between $\pi_1^{\mathcal
      M}(E − E[\mathcal N])$ and geometry of arithmetic hyperbolic
      threefolds. Here $E$ is a CM elliptic curve, and $\mathcal N
      \subset \mathrm{Aut}(E)$ is an ideal.</p>
    <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=132702">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=132702</a><br>
    <br>
    5 Unlikely intersections for algebraic curves in positive
    characteristic
    <br>
       David Masser
    <br>
    <br>
    <p>In the last two decades there has been much study of what happens
      when an algebraic curve in \(n\)-space is intersected with two
      multiplicative relations<br>
      \[x_1^{a_1} \cdots x_n^{a_n} = x_1^{b_1} \cdots x_n^{b_n} = 1
      \tag{\(\times\)}\]<br>
      for \((a_1, \ldots ,a_n),(b_1,\ldots, b_n)\) linearly independent
      in \({\bf Z}^n\). Usually the intersection with the union of all
      \((\times)\) is at most finite, at least in zero characteristic.
      This often becomes false in positive characteristic, and I gave in
      2014 a substitute conjecture and proved it for \(n = 3\). I will
      describe all this together with more recent work with Dale
      Brownawell where we do the same for additive relations \((+)\);
      now an extra Frobenius structure has to be added, and there are no
      longer any direct analogues in zero characteristic.</p>
    <a href="http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=131079">http://www.math.ias.edu/seminars/abstract?event=131079</a><br>
    <br>
    IAS Math Seminars Home Page:<br>
    <a href="http://www.math.ias.edu/seminars">http://www.math.ias.edu/seminars</a>
  </body>
</html>