概率证明系统中的单方面错误


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在大多数概率证明系统(例如PCP定理)中,错误概率通常是在假阳性的一侧定义的,即,典型定义可能类似于:如果则验证者始终接受,但是在其他情况下,拒绝的可能性至少为1/2。X大号

允许错误发生在另一侧是否有问题?这意味着验证者总是在需要的时候拒绝,并且在需要接受时只产生一个恒定的错误。另一个明显的可能性是允许双方都出错。这些定义是否等同于通常给出的定义?或者,他们的行为有所不同?或者就此而言,在另一侧允许错误存在真正的问题吗?


为什么要下票?一些PCP并不完美。另一方面,有一些还原带有完美的声音,但还没有完美的完整性(“ Free bits等”,Bellare + Goldreich + Sudan,第21页,最后一段)。
Yuval Filmus 2012年

@Yuval Filmus:您提到的论文有很多版本。您指的是哪个版本?
伊藤刚(Tsuyoshi Ito)

非常感谢你们两个的答案。我猜这是因为人们认为这不是“研究”问题。的确不是。无论如何,我什至无法用我的声誉得分来回答这个问题,今天这个分数甚至降低了:)
Arnab 2012年

@TsuyoshiIto在版本2中,它位于第22页(文件第24页)的底部。
Yuval Filmus 2012年

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我不知道。我只是用谷歌搜索“完美的声音”。
Yuval Filmus 2012年

Answers:


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允许完整性错误没有问题,通常会考虑使用。 这里有一些指针

另一方面,一般而言,不允许健全性误差会大大消除模型的功能。

在交互式证明系统中,不允许健全性错误使交互无用,除了从证明者到验证者的单向通信;也就是说,完美无缺的IP等于NP。这可以通过考虑一个NP机器来显示,该机器猜测验证者的随机位和使验证者接受的交互记录[FGMSZ89]。

在概率可检验证明(PCP)系统的情况下,相同的推理表明,要求完美的健全性会使随机性对选择查询位置毫无用处。更确切地说,它可以证明,PCP([R Ñ),qÑ)),与完整性ÇÑ)和完美健全性(即使使用自适应查询)等于类Ç的决策问题 =(没有)存在用于其语言 ⊆{0,1} *×{0,1} *×{0,1} * P中,使得

  • 如果X,则Pr ÿ ∈{0,1} - [R Ñ [∃ Ž ∈{0,1} qÑ使得(XÿŽ)∈ ]≥ ÇÑ),和
  • 如果X没有,则∀ ÿ ∈{0,1} - [R ÑŽ ∈{0,1} qÑ,(XÿŽ)∉

其中n = | x |。(请注意,在类C的定义中,是的情况不需要在验证者选择随机字符串y之前准备完整的证书,这与PCP系统的通常定义不同。可以在知道y之后准备证书,并且仅需要证书的查询部分,这就是z的长度为qn)的原因。)结合简单的下限,这意味着:

  • 完美稳健性的PCP(log,log)= P.
  • 具有完美稳健性的PCP(poly,log)= RP
  • 具有完美稳健性的PCP(poly,poly)= NP。

将这些与PCP定理PCP(log,O(1))= NP和PCP(poly,O(1))= NEXP进行比较,我们可以看到,要求完美的声音具有巨大的影响。

[FGMSZ89] MartinFürer,Oded Goldreich,Yishay Mansour,Michael Sipser和Stathis Zachos。关于交互式证明系统的完整性和健全性。在随机性和计算,卷。,《计算机研究进展》第5期,第429-442页,1989年 。http://www.wisdom.weizmann.ac.il/~oded/PS/fgmsz.ps

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