简洁问题


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图的简洁表示的研究是由Galperin和Wigderson于1983 年发起的,他们证明了对于许多简单的问题,例如在图中找到三角形,对应的简洁版本是。PAPADIMITRIOU和Yanakkakis进一步这一行的研究,证明了对一个问题这是 -complete / -complete,相应的简洁版本,即简洁是分别和 -complete。(他们还表明,如果是NPΠNPPΠNEXPEXPΠNL-complete,则Succinct为 -complete。ΠPSPACE

现在我的问题是,是否有已知的问题,相应的Succinct版本在?我想知道我可能会在上面错过的其他任何相关结果(包括积极和不可能的结果,如果有的话)。(我无法通过Google搜索找到任何感兴趣的东西,因为简洁,表示,问题,图形之类的搜索词几乎会导致任何复杂的结果!:))ΠP


您正在寻找什么样的问题?当然,一些简单的图属性在简洁版本中也仍然是不重要的,例如,每个图满足的特性以及没有图满足的特性。也许您正在寻找除这两个以外的任何物业?
Sasho Nikolov

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首先,我想提到Papadimitriou和Yannakakis的结果需要完整性才能进行特殊的归约。(然而,他们的结果可以应用于大量问题。)
Bruno'2

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现在开始讨论您的问题:由于您对问题的简洁版本的复杂性呈指数级增长(通常),这很可能意味着您的原始问题可以在对数时间内解决?但是,实际上可以在恒定时间内解决对数时间可解决的问题。因此,简洁的版本也可以在固定时间内解决。我完全相信,我上面的“论点”有太多空白,不能完全正确,但是至少这意味着一开始您的问题必须非常特殊。
布鲁诺

@SashoNikolov当然,我正在寻找非平凡的图属性。最初,发现图形是否具有三角形将是 -complete!实际上,如果您考虑检测输入字符串是否为问题恰好是Succint世界中的电路可满足性问题(请检查Ryan对其下限的休闲巡回调查,以进行有趣的讨论)。这个特殊的例子是什么促使我想如果有可以是其succint版本是P.任何问题NP1
尼基尔

@Bruno我一直在想,但我还不能马上提出一个具体的例子!
Nikhil 2012年

Answers:


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这是一个有趣的问题,其简洁版本具有有趣的属性。将Circuit-Size-为问题:给定布尔函数作为位字符串,此函数的电路大小是否最大为 注意,这个问题在。2 n 2 n / 2 N P2n/22n2n/2NP

定义Succinct-Circuit-Size-方法是:对于常数,给定,电路,我们想知道其真值表是否是一个实例电路大小的乘积。但这是一个琐碎的问题:实际电路的所有输入都是“是”实例。所以这个问题在。 k n n k C 2 n / 2 P2n/2knnkC2n/2P

定义Succinct-Circuit-Size-的更通用的方法是:给我们一个任意电路并想知道其真值表是否编码Circuit-Size-。但是,如果是输入与数,是大小,和,我们可以自动接受:输入本身是语言证人。否则,我们有。在这种情况下,输入长度已经很大,因此我们可以尝试所有可能的分配 ç 2 Ñ / 2 Ñ ç Ç 2 Ñ / 22 Ñ / 22 Ñ Ô 1 ñ P Ñ P Ñ P2n/2C2n/2nCmCm2n/2m2n/2m2nmO(1)时间,获得函数的真值表,现在我们又回到原始的问题。因此,这是一个问题,,其简洁的版本也是。NPNPNP

人们认为这个问题不是 难题。请参阅Kabanets和Cai的论文(http://www.cs.sfu.ca/~kabanets/Research/circuit.html)NP


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这非常好,并且撕碎了我以为自己有的直觉
。–

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假设即使确定给定简洁表示所表示的图是否包含至少一个边均等效于Circuit SAT并因此是NP完全的,则极力主张在任何情况下,简洁表示的任何有趣特性都应为NP-hard 赖斯定理的一个复杂性理论类似物。las,找到赖斯定理的最一般的复杂性理论类似物是一个开放的问题,尽管有一些结果给出了这种复杂性理论类似物的某种形式。


感谢您的指导!对于您所链接的问题,拉塞尔是一个很好的答案!
Nikhil 2012年

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我并不是说这是一个答案,但它需要太多评论。希望它有用。

正如Tsuyoshi指出的那样,很容易猜测所有“非平凡的”特性都是硬的(例如NP-hard)。但是,为了显示这一点,您需要定义非平凡的。在赖斯定理中,非平凡性质是所有性质,除了包含所有可计算枚举语言的属性和不包含可计算枚举语言的属性。对于简洁问题,正确的非平凡定义是什么还不清楚。肯定包含所有字符串或不包含字符串的属性在P中。但是在P中也有其他属性。例如,属性与中间位为0的字符串匹配。或者包含所有位的字符串,因此每 -th位为1,其中Π 2 Ñ 2 Ñ / X X = Ñ Ö 1 ΠΠ2n2n/xx=nO(1)。那么,我们如何定义“琐碎的”来包含这种类型的属性呢?

一种想法是查看那些“对称”的:如果字符串在,则任何排列也都在。这些属性仅取决于字符串中1位的数目。在回答Tsuyoshi所链接的问题时,Ryan Williams给出了指向本文的链接,该链接表明所有此类问题都是UP难题。小号Π 小号ΠΠsΠsΠ

其他想法如何定义“非平凡财产”?我们可以将视为布尔函数系列(每个字符串长度的属性的指示符函数)。在我看来,非平凡属性是那些相应的布尔函数族具有非平凡复杂性的属性。例如,我们是否可以证明其关联的布尔函数族具有线性决策树复杂性的属性很难?Π


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在赖斯定理中,关键是允许的唯一属性是语言 L(M)的属性,而不是机器M的属性(但对M的描述是问题的输入)。简洁图形问题的类似物将是:仅取决于图形同构类型的属性。
约书亚·格罗肖

@JoshuaGrochow听起来是个好主意。这也与我的决策树复杂性直觉(至少线性的单调属性)通过回避猜想(具有线性决策树复杂性的属性很难)有关。
Sasho Nikolov
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