细粒度复杂性理论中的这些假设之间有什么关系?


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复杂性理论通过诸如NP完整性之类的概念来区分具有相对有效解决方案的计算问题和难以解决的计算问题。“细粒度”的复杂性旨在将这种定性区别改进为定量指导,以解决问题所需的确切时间。可以在这里找到更多详细信息:http : //simons.berkeley.edu/programs/complexity2015

以下是一些重要的假设:

ETH:3 - SAT要求2δn时间对于某些δ>0

SETH:对于每个ε>0,都有一个k使得n个变量上的k - 不能在2 1 - ε n p o l y m时间内求解m个子句。SATnm2(1ε)n poly m

众所周知,SETH比ETH强,并且两者都比PNP强,并且都比FTPW[1]

其他四个重要猜想:

  1. 3SUM猜想:在{ n 3n 3 }中的nn整数上的3SUM 需要n 2 o 1 时间{n3,,n3}n2o(1)

  2. OV猜想:向量上的正交向量n需要n2o(1)时间。

  3. APSP猜想:n节点上的所有对最短路径和O(logn)位权重需要n3o(1)时间。

  4. BMM猜想:用于布尔矩阵乘法的任何“组合”算法都需要n3o(1)时间。

众所周知,SETH暗示着OV猜想(Ryan Willams,2004)。除了Ryan证明SETH OV猜想,没有其他与已知猜想相关的简化。

我的问题:您知道这方面的其他相关假设或猜想吗?它们之间有什么关系?

致谢:列出的结果来自Virginia Vassilevska Williams的幻灯片,她还给了我部分答案。

幻灯片链接:http : //theory.stanford.edu/~virgi/overview.pdf


嗨Rupei,我一直在研究各种图形可及性和约束问题,这些问题与您提到的细粒度复杂性问题列表非常好有关。如果您有兴趣,请给我发送电子邮件,我们可能会聊天。我很高兴看到其他人对stackexchange上的细粒度复杂性感兴趣。:)
Michael Wehar 2015年

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简而言之:“组合”亚立方BSP表示“组合”亚立方BMM。对于3SUM,请参阅本幻灯片第14页中相关问题之间的关系cs.uwaterloo.ca/~tmchan/talks/bsg_stoc_talk.pdf。对于BMM,请参阅本文G部分theory.stanford.edu/~virgi/tria-mmult-conf.pdf。对于APSP,Virginia的许多论文都显示了立方等效。
Thatchaphol

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@Thatchaphol,谢谢您的友善分享!
Rupei Xu 2015年

Answers:


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这是一篇最近的论文,介绍了不确定性强指数时间假说(NSETH),它是SETH的扩展。

NSETH:对于每一个,有一个ķ使得ķ -DNF-TAUT不能在非确定性的时间来解决2 1 - ε ñϵ>0kk2(1ϵ)n

NSETH表示SETH。如果NSETH是正确的,则某些问题不会具有SETH下限(因为它们具有不确定性算法快于确定性算法)。

本文还介绍了非均匀非确定性强指数时间假说(NUNSETH),该假说要强于NSETH和SETH。

NUNSETH:对于每一个,有一个ķ使得ķ -DNF-TAUT不能由大小的非确定性电路家庭识别2 1 - ε ñϵ>0kk2(1ϵ)n


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感谢您的开拓性工作!瑞安·威廉姆斯(Ryan Williams)认为SETH是错误的。您认为NSETH是真的吗?
Rupei Xu 2015年

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本文注意到Ryan实际上表明SETH的MA版本是错误的,这似乎表明NSETH不太可能是正确的。然而,从某种意义上讲,重点是,为了显示这些其他猜想之间的联系,您首先必须在驳斥NSETH方面取得进展。
palindrome

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另一个有趣的猜想是固定k Clique的硬度(请参见此处)。kk

这不正是那种你正在寻找的关系,但没有显示出一个名为“三角匹配”自然的问题是很难下一个有趣的FOCS纸任何赛斯,3SUM,或APSP猜想(见这里)。目前尚不清楚这三个猜想是否以任何有趣的方式相互暗示-这是细粒度复杂性的主要开放问题之一。


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谢谢格雷格!我在此处发布此问题的最初动机是收集该领域中所有现有的结果,例如Parameterized Complexity Newsletterfpt.wikidot.com/…中的好收藏集
Xu

-clique链接似乎被打破。只是以为我会让你知道。:)k
Michael Wehar 2015年

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对于Backurs的最新成果,Indyk在STOC 2015上接受了以时间→ SETH错误联系计算编辑距离,对新出现的“细粒度复杂性”研究程序/范例进行了整洁/强有力的设计。它们与SETH→正交向量猜想的Williams结果紧密相关/以其为基础。(甚至被主流媒体《波士顿环球报》报道)。O(n2ϵ)

由于Wehar考虑到“ 2 DFA交集空度”问题,因此看似非常相似的结果,发现时间→SETH为假。O(n2ϵ)

kno(k)NLP

沿着这些思路,也值得一提的是,DFA构造与Levenshtein距离计算之间存在已知的显着联系,例如本文


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在您的帖子VZN中添加了一些小的更正。提到我真高兴。我对DFA交集问题充满热情,并希望将来有更多事情可以分享。:)
Michael Wehar 2015年
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