可判定但无法在多项式时间内验证的问题


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在为Suresh进行一个无关紧要的项目时,我最近遇到了Page和Opper进行的有关用户可组合系统的工作,他们的部分工作简要讨论了无法在多项式时间内验证的问题。我无法找到有关其他问题的大量信息,这些信息无法在多项式时间内进行验证或无法对此类问题进行分析。我想知道你们中的任何人是否知道任何此类问题和/或如何分析它们。

如评论中所述,用一个更好的方式表达这个问题的方法是:哪些问题是可决定的,但在NP之外?


以外的问题?NP
张显之张张之之

是的,尤其是那些可以在多项式时间内验证的变量。
Scott R

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您可能会看到这些问题,并从中减少了问题。cstheory.stackexchange.com/questions/3297/...NEXP
献智昌张显之

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除非coNP = NP,否则无法在多项式时间内验证非哈密顿问题。
Mohammad Al-Turkistany

1
@turkistany @ Hsien-Chih Chang,为什么不在上面发表您的评论作为答案。
卡夫

Answers:


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从理论的角度来看,最重要的一点是,NP实际上是所有可确定语言中相对较小的一类。也就是说,计算机科学中许多有趣的问题都在NP中,因此它们引起了很多关注。

NPPHPSPACEEXPNEXP

类PH,PSPACE和EXP包含许多“有趣”问题,这是我假设您在这个问题中所提出的。到目前为止,NEXP引起了所有关注,因为是我们可以证明的唯一适当的约束(通过非确定性时间层次定理,如上所述)。RNPNPNEXP

这是其中一些其他类中问题的一些有趣的具体示例:

  • 确定玩家在国际象棋或围棋中是否有制胜法则(适用于nxn个棋盘)是EXP完整的。
  • MAJ-SAT是确定布尔公式中的变量分配的一半以上是否满足该公式的问题,位于PSPACE中。对于较小的PP级产品,它也是完整的。
  • EXACT-CLIQUE是确定图中最大的集团是否大小恰好为k的问题,位于,是多项式层次结构第二级的一部分。Σ2P

出于好奇,递归问题的类别对R来说是“标准”的意思吗?这就是Zoo似乎在暗示的意思,但是我经常将R看作RP的代名词,以至于当我看到R \ NP时,这是我的本能阅读...
Steven Stadnicki 2010年

我认为这是标准符号。它非常适合“ RE”和“ co-RE”。
哈克·贝内特

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由于重复规则,国际象棋和围棋通常都是EXPTIME完成的。
2014年

@GeoffreyIrving:对,谢谢。固定。我不确定我写这篇
哈克·贝内特

好吧,如果您手头确实有一个PSPACE甲骨文,您可能会玩得相当不错。:)
Geoffrey Irving

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扩展张贤治的评论,每个NEXP难题都不能出现在NP中,因此根据定义不能在多项式时间内得到验证。

可以使用非确定性时间层次定理来证明NP严格包含在NEXP中。因此,可以肯定的是,给定任何NEXP难题,它不是NP问题,否则将导致矛盾。


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请注意,Buhrman,Fortnow和Santhanam构造了一个oracle,相对于oracle,NEXP经常包含在NP中(dx.doi.org/10.1007/978-3-642-02927-1_18)。换句话说,对于每个NEXP问题L,在NP中存在一个问题L',相对于此,在无限多个输入长度上L等于L'。所以,虽然NEXP完全问题的无限多的情况下,不能在聚时间进行验证,我们不能(relativizably)排除的可能性是无限多的其他实例可以在多时间来验证。
Joshua Grochow 2010年
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