图同构问题是否存在间隙扩增类型的结果?


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假设和是顶点集上的两个无向图。当且仅当存在一个置换使得或更正式时,如果存在一个置换使得是的边,则图是同构的如果是的边。图同构问题是确定两个给定图是否同构的问题。G1G2{1,,n}ΠG1=Π(G2)Π(i,j)G1(Π(i),Π(j))G2

在图上是否存在以Dinur证明PCP定理的样式产生“间隙放大”的运算?换句话说,是否存在从到的多项式时间可计算转换,使得(G1,G2)(G1,G2)

  • 如果和是同构的,则和也同构,并且G1G2G1G2
  • 如果和不同构,则对于每个排列,图形是“ -far”从对于一些小的常数,其中 -far意味着,如果我们随机地均匀选择,然后以概率G1G2ΠG1ϵΠ(G2)ϵϵ(i,j)ϵ要么
    • 是的边缘 ģ ' 1Π Π Ĵ 不是一个边缘 ģ ' 2,或(i,j)G1(Π(i),Π(j))G2
    • (i,j)不是的边缘,而是的边缘。G1(Π(i),Π(j))G2

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@domotorp:“多项式时间变换”是指输入和输出均为字符串的确定性多项式时间Turing机的标准术语。在这种情况下,该图灵机将对(G1,G2)作为输入并产生对(G'1,G'2)作为输出。例如,每个图被编码为相邻矩阵。
刚伊藤

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我认为PCP定理对于任何NP问题都是有效的,因此它特别适合图同构吗?
丹尼斯2012年

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@dkuper作者的意思是要问是否存在间隙扩大的减少,该减少将图形同构的实例减少为具有较大间隙的图形同构的实例。他没有直接询问PCP定理,只是询问证明近似硬度的技术...
argentpepper 2012年

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大概是一个长镜头,但是您能证明如果是这种情况,那么您可以在量子多项式时间内解决图同构吗?
Neal Young

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与目前的知识状态一致,即使SAT也具有线性时间算法,所以您写的内容似乎不太可能被知道。如果是,请在您的答案中添加参考。
卡夫(Kaveh),

Answers:


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我不知道这样的事情是否可能存在。但是有趣的是(也许是及时的),注意到这样的“间隙放大”可能暗示了一种用于图同构的拟多项式时间算法(与最近宣布的算法不同)

本文中,针对最大化匹配的边缘/非边缘对的“ MAX-PGI”问题,给出了一种近似算法;如果我们从GI减小到“ Gap-MAX-PGI”,那么我们可以近似地分辨出间隙的哪一侧。

因此,鉴于必须克服的障碍,我认为Dinur关于PCP定理的证明不太可能直接推广到这样的“间隙放大器”。

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