未知是PSPACE完整的问题


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以下属性有什么问题:

1)它们限制了(可能是众所周知的)PSPACE完整的问题;

2)受限制的版本在PSPACE中,但是如果它们是PSPACE完整的(甚至是NP硬的),则是一个开放的问题

来自“ puzzles&C.”的四个示例:

  • 1x1高峰时间[1]的复杂度(对于大小为2x1的块为PSPACE完整);
  • [已解决 ]平面地铁洗牌[1]的复杂性(即使对于平面图,PSPACE也是完整的,可以在此处下载本文的草稿);
  • 不带固定块的农历锁定的复杂性[1](带固定块的PSPACE-完整);
  • (不太出名)(我的)交换网络问题的复杂性(这是对PSPACE完整的Sokoban的限制,在非平面情况下是NP困难的,请参见cstheory上的此Q&A)。

如果您有很多,请按主题对它们进行分组。

[1] Robert A. Hearn,Erik D. Demaine:游戏,谜题和计算。AK Peters 2009,ISBN 978-1-56881-322-6,第I-IX,1-237页


1
几乎每个PSPACE完全问题都有许多特例,没有人去研究。您如何定义未解决的问题
RB 2015年

@RB:“开放问题”,一个正在研究中的问题(或已被研究,引用过几次,...),研究人员认为解决(至少形成PSPACE完全问题的边界)将是一件有趣的事情...在P vs PSPACE守护程序的阴影下:-)。
Marzio De Biasi 2015年

1
TAUT是QBF的受限版本,无论是PSPACE还是NP-hard都是一个未解决的问题,因此它可以满足所有要求,但是我不认为这是正确的。
EmilJeřábek'15

@EmilJeřábek:QBF限于有限数量的量词可能是有道理的(即PH与PSPACE)……但这是从“无限到有限”的转变;我对问题的有限“结构”的限制更感兴趣。
Marzio De Biasi 2015年

Answers:



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我不确定这是否符合您的限制条件,但是可以。

“最小QBF-oracle电路规模最小问题”:给定布尔函数和参数k的真值表,是否有最多k个电路根据AND,OR,NOT和QBF计算函数?(QBF门将其输入字符串解释为完全量化的布尔公式F,并且如果F为真,则输出为1。)

问题肯定存在于PSPACE中,在ZPP约简下已知是完整的,但在确定性多项式时间约简中却未知。在减少日志空间的情况下,可能不是PSPACE完全!参见Allender,Holden和Kabanets


(与这个答案无关,但是无论如何,)我们如何知道n个节点图上的7占优集问题可以在 n 7 + o 1 时间内解决?参考图17仅使该权利要求为 ≥8。7+o(1)

(我应该在前面提到过,但是)我现在有一个关于此站点上k = 7的问题

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以下问题以某种方式满足了需求...

rrL(r)L(r)rΣ

L(r)=L(r)

r1rnrie=(w1++wm)wjee+e?ea(b+cd)(ab+cde+f)d?

链正则表达式的包含仍是PSPACE完整的,但链正则表达式的等效性尚不清楚(尽管在PSPACE中已知为coNP-hard)。

顺便说一句,通过将表达式转换成NFA并不确定地搜索反例,可以轻松地达到PSPACE上限:逐个字母地猜测字符串,并跟踪NFA中可以达到的状态集。


2

仅具有2个按钮和2个门的游戏,其中所有门最初均处于关闭状态:

“水平”是平面网格的有限子图。 顶点被标识为[开始,按钮,空,门,完成]之一。 每个门顶点都有一组打开按钮和一组关闭按钮。 k门是最多由k个按钮控制的门,而k按钮是最多可控制k个门的按钮。 无论何时在按钮顶点上,都可以按下按钮,这将打开该按钮用作打开按钮的门,并关闭该按钮用作关闭按钮的门。 目标是在不关闭门的情况下从起点到终点。


可以在FPSPACE中清楚地解决这些级别,并且
即使[每个门只有一个打开按钮和一个关闭按钮]
和[每个按钮恰好打开一个门并完全关闭一个门] 也 很难解决 。
另一方面,本文指出:“
当最初关闭所有门时,具有2个按钮和2个门的游戏是否仍保持PSPACE难度是一个开放的问题 。”


如果以下列任何一种方式修改了我上一段中的每一个正好一个条件,则将恢复最初关闭所有门时的FNPSPACE硬度:

允许门具有2个打开按钮(除了1个关闭按钮)

允许按钮关闭2个门(除了打开1个门)




的第10页本文示出的是,确定有解是NC1 -hard即使没有按钮和
没有门。否则,我不知道
在所有门最初关闭时(即使没有精确的一个条件),用2个按钮和2个门来解决水平的任何硬度结果 。


您是否有一个简单的证据或参考符号版本的硬度(每个按钮可打开一个门然后关闭另一扇门,而每个门通过一个按钮打开而又被另一个关闭)的硬度或参考?
乔纳斯·科尔克(JonasKölker)

不,尽管我意识到即使所有门开始关闭,我也知道如何显示硬度,我可能会在今年出版。

我想我也有一个想法。稿件被接受后,您会寄给我副本吗?我很乐意比较各种想法:-) [re:反对符号的硬度,IINM Bloxorz纸张的减少在门和按钮上都是反对的。]
JonasKölker17年

是。
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