Questions tagged «cc.complexity-theory»

P与NP以及其他资源受限的计算。

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如果
试想一下,我们有两个大小mmm点集X,Y⊂RnX,Y⊂RnX,Y\subset \mathbb{R}^n。如果仅轮换不同,测试的(时间)复杂度是多少?:存在旋转矩阵OOT=OTO=IOOT=OTO=IOO^T=O^TO=I使得X=OYX=OYX=OY? 这里存在一个表示实数值的问题-为简单起见,假设每个坐标都有一个(简短的)代数公式,这样基本算术运算的成本可以假定为O(1)。 基本问题是这个问题是否在P中? 乍看之下,这个问题看似简单-通常足以测试点的范数和局部关系(例如角度),但有一些讨厌的示例,例如,它等效于图同构问题。 具体来说,查看强正则图(SRG)邻接矩阵的本征空间,我们可以对其进行几何解释。以下是最简单的示例-两个16个顶点SRG,它们在本地看起来是相同的,但不是同构的: SRGs的邻接矩阵始终只有(已知公式的)三个特征值-观察上面特征值2的特征空间(核),它具有上面写的基数6-。标准正交化它(革兰氏施密特),我们得到的可能的正交基大的空间-由不同Ö (6 )旋转,其旋转“垂直载体”:长度为6的16定义这样的集合矢量为X ⊂ - [R 6,| X | = 16,在第二张图中Y对应-将图同构问题转换为X和XA−2IA−2IA-2IO(6)O(6)O(6)X⊂R6X⊂R6X\subset \mathbb{R}^6|X|=16|X|=16|X|=16YYYXXX仅旋转不同。YYY 困难在于所有这些点都在一个球体中并重新建立原始关系:所有邻居(此处为6个)的固定角度均小于90度,所有非邻居(此处为9个)的固定角度均大于90度,如示意图中所示上面的图片。 因此,基于范数和局部角度的测试可以回溯到图形同构问题……但是,几何解释允许对诸如旋转不变量之类的全局特性起作用。 n(n−1)/2n(n−1)/2n(n-1)/2 我们通常可以定义旋转不变式 -问题是构造一组完整的旋转入侵:完全确定一组模旋转。 xTAxxTAxx^T A xTr(Ak)Tr(Ak)Tr(A^k)k=1,…,nk=1,…,nk=1,\ldots,nkkk下面的每个图对应于1,2,3,4阶多项式的单个旋转不变量: p(z)=∏x∈X(x⋅(z−x))p(z)=∏x∈X(x⋅(z−x))p(z)=\prod_{x\in X} (x\cdot (z-x)) p(z)=∑x∈X(x⋅z−a)2(x⋅z−b)2(x⋅z−c)2p(z)=∑x∈X(x⋅z−a)2(x⋅z−b)2(x⋅z−c)2p(z)=\sum_{x\in X} (x\cdot z -a)^2 (x\cdot z -b)^2 (x\cdot z -c)^2 a,b,ca,b,ca,b,c 那么,我们能否检验两个6次多项式是否仅因多项式时间的旋转而不同?如果是这样,则SRG的图同构在P中。 是否有比SRG更严格的示例(用于测试两组是否仅在旋转方面有所不同)?我对此表示怀疑,这要归功于Babai(?)允许拟多项式上限 更新:我被指出与(已解决)正交Procrustes问题相似: minO:OTO=I∥OA−B∥Fachieved forO=UVT, whereBAT=UDVTminO:OTO=I‖OA−B‖Fachieved forO=UVT, whereBAT=UDVT\min_{O:O^TO=I} …

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是否可以在时间和线性空间中排序
在最近的预印本https://arxiv.org/abs/1801.00776中,声称可以按时间 和线性空间实数进行排序 。尽管我不是排序算法方面的专家,但本文似乎很合理。ø (Ñ √ñnnØ (ñ 日志ñ----√),O(nlog⁡n),O(n \sqrt{\log n}), 我认为,至少从理论上讲,如果正确,那将是重要的。 然而,主要论点的表达有些非正式和非传统。 有人注意到/评论过本文吗?似乎同一位作者韩一杰(Yijie Han)发表了有关整数排序的相关结果,如Han's时间,线性空间,整数排序算法中所述Ø (ñ 日志日志n )O(nlog⁡log⁡n)O(n \log\log n)

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DSPACE(O(s(n)))中的时间层次结构
时间层次定理指出,图灵机有(足够)更多的时间可以解决更多的问题。如果空间渐近受限,它是否以某种方式成立?如何DTISP(g(n),O(s(n)))DTISP(g(n),O(s(n)))\textrm{DTISP}(g(n), O(s(n)))涉及DTISP(f(n),O(s(n)))DTISP(f(n),O(s(n)))\textrm{DTISP}(f(n), O(s(n)))如果fgfg\frac{f}{g}增长足够快? 我对s(n)=ns(n)=ns(n) = n,g(n)=n3g(n)=n3g(n) = n^3和的情况特别感兴趣f(n)=2nf(n)=2nf(n) = 2^n。 具体地讲,我考虑的以下语言: Lk:={(⟨M⟩,w):M rejects (⟨M⟩,w) using at most |⟨M⟩,w|3 time steps,Lk:={(⟨M⟩,w):M rejects (⟨M⟩,w) using at most |⟨M⟩,w|3 time steps, L_k := \{ (\langle M \rangle, w) \; : \; \text{M rejects } (\langle M \rangle, w) \text{ using at most } …

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减少不同密度的语言之间的距离?
语言X的密度是一个函数d X:N → N定义为d X(n )= | { X ∈ X | | x | ≤ ñ } | 。 假设A和B是某种有限字母上的语言,一个多对数的空间缩小为B,并且B不在L = DSPACE (log n )中XXXdX:N→NdX:N→Nd_X \colon \mathbb{N} \to \mathbb{N}dX(n)=|{x∈X∣|x|≤n}|.dX(n)=|{x∈X∣|x|≤n}|.d_X(n) = |\{x\in X \mid |x| \le n\}|.AAABBBAAABBBBBBL=DSPACE(logn)L=DSPACE(log⁡n)\textsf{L} = \text{DSPACE}(\log n)。功能被多项式相关的,如果有多项式p和q使得对于所有Ñ ∈ Ñ,˚F (Ñ )≤ p (克(Ñ ))和克(Ñ )≤ q (˚F …

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SAT是上下文无关的语言吗?
我正在考虑所有可满足的命题逻辑公式SAT的语言(为确保它具有有限的字母,我们将以某种合适的方式对命题字母进行编码[编辑:答复指出,在各种编码,因此需要更具体-参见下面的结论])。我的简单问题是 是SAT上下文无关的语言? 我的第一个猜测是,今天(2017年初)的答案应该是“没人知道,因为这与复杂性理论中尚未解决的问题有关”。但是,这也不是真的(请参阅下面的答案),尽管也不是完全错误的。这是我们所知道的事情的简短摘要(从一些显而易见的事情开始)。 SAT不是常规的(由于命中括号,甚至命题逻辑的语法也不常规) SAT是上下文相关的(不难为其提供LBA) SAT是NP完全的(Cook / Levin),尤其是由多项式时间内的不确定TM决定。 SAT也可以通过单向非确定性堆栈自动机(1-NSA)进行识别(请参阅WC Rounds,中级语言的识别复杂性,《交换与自动机理论》,1973,145-158 http://dx.doi.org/ 10.1109 / SWAT.1973.5) 与上下文无关的语言的单词问题具有其自己的复杂度类CFLCFL\textbf{CFL}(请参阅https://complexityzoo.uwaterloo.ca/Complexity_Zoo:C#cfl) ,其中 LOGCFL是类的问题LOGSPACE还原为 CFL(见https://complexityzoo.uwaterloo.ca/Complexity_Zoo:L#logcfl)。据了解, NL ⊆ LOGCFL。CFL⊆LOGCFL⊆AC1CFL⊆LOGCFL⊆AC1\textbf{CFL}\subseteq\textbf{LOGCFL}\subseteq\textbf{AC}^{\textbf{1}}LOGCFLLOGCFL\textbf{LOGCFL}节能灯CFL\textbf{CFL}NL ⊆ LOGCFLNL⊆LOGCFL\textbf{NL}\subseteq\textbf{LOGCFL} NL⊊NPNL⊊NP\textbf{NL}\subsetneq\textbf{NP}NC 1 ⊊ PH NP LOGCFL LOGCFLNL=NPNL=NP\textbf{NL}=\textbf{NP}NC1⊊PHNC1⊊PH\textbf{NC}^{\textbf{1}}\subsetneq\textbf{PH}NPNP\textbf{NP}LOGCFLLOGCFL\textbf{LOGCFL}LOGCFLLOGCFL\textbf{LOGCFL} 但是,最后一点仍然可能使SAT不在。通常,我对与层次结构之间的关系了解不多,这可能有助于阐明我的问题的认知状态。灯节能灯NCCFLCFL\textbf{CFL}CFLCFL\textbf{CFL}NCNC\textbf{NC} 备注(在看到一些初始答案之后):我并不期望该公式为合取范式(这不会对答案的本质造成影响,并且由于CNF也是一个公式,因此通常仍然适用论点。但是声称问题的常量数版本是常规的失败,因为语法需要括号。) 结论:与我的复杂性理论启发的猜测相反,我们可以直接证明SAT不是上下文无关的。因此,情况是: 众所周知,SAT是不是上下文无关的(换句话说:SAT不在),这种假设是假设人们使用公式的“直接”编码,其中命题变量由二进制数字标识(还有一些进一步的符号用于运算符和分隔符)。CFLCFL\textbf{CFL} 尚不知道SAT是否位于,但“大多数专家认为”并非如此,因为这意味着。这也意味着未知SAT的其他“合理”编码是否与上下文无关(假设对于NP难题,我们认为logspace是可接受的编码工作)。P = NPLOGCFLLOGCFL\textbf{LOGCFL}P=NPP=NP\textbf{P}=\textbf{NP} 请注意,这两点并不意味着。这可以通过显示中的语言(因此在)不是上下文无关的语言(例如)直接显示出来。大号LOGCFL 一个Ñ b Ñ Ç ÑCFL⊊LOGCFLCFL⊊LOGCFL\textbf{CFL}\subsetneq\textbf{LOGCFL}LL\textbf{L}LOGCFLLOGCFL\textbf{LOGCFL}anbncnanbncna^nb^nc^n

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算术电路比布尔弱吗?
设表示计算给定的多项式多项式的(非单调)算术电路 的最小大小 并且表示计算布尔版本的(非单调)布尔电路的最小大小的由下式定义: (+ ,× ,- )˚F (X 1,... ,X Ñ)= Σ Ë ∈ Ê Ç Ë Ñ Π我= 1 X Ë 我我A(f)A(f)A(f)(+,×,−)(+,×,−)(+,\times,-)乙(˚F )(∨ ,∧ ,¬ )˚F b ˚F ˚F b(X 1,... ,X Ñ)= ⋁ Ë ∈ Ê ⋀ 我:ë 我 ≠ 0 X 我F(x1个,… ,xñ)= ∑Ë ∈ ËCË∏我= 1ñXË一世一世,f(x1,…,xn)=∑e∈Ece∏i=1nxiei, …

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随机多项式层次结构?
我想知道,如果在的定义(多项式层次结构,请参见,例如此处)中,的角色将被取代,将会发生什么?PHPHPHNPNPNPRPRPRP 看来,我们仍然可以像构建一样构建层次结构,只是在各处使用而不是,并使用代替。让我们将其称为随机多项式层次结构()。PHPHPHRPRPRPNPNPNPcoRPcoRPcoRPcoNPcoNPcoNPRPHRPHRPH 我的第一个猜测是,或者。基于已知事实,即意味着。但是,如果,则仍然可以是适当的,无限的层次结构。RPH⊆BPPRPH⊆BPPRPH\subseteq BPPRPH=BPPRPH=BPPRPH=BPPNP=RPNP=RPNP=RPPH=BPPPH=BPPPH=BPPP≠RPP≠RPP\neq RPRPHRPHRPHBPPBPPBPP 当然,这个问题的边缘的事实,钝化推测(即使),这将变平成。但是, 目前尚不知道,到目前为止,它已经抵制了所有证明尝试。因此, 仍然至少有一些机会成为适当的层次结构。P=RPP=RPP=RPP=BPPP=BPPP=BPPRPHRPHRPHPPPP=RPP=RPP=RPRPHRPHRPH 诚然,虽然有很大的机会变得“平坦”,但这个概念是否仍可用于不平凡的事情?这是一个示例:如果可以证明,那么将得出意味着结果,我认为这将是一个有趣的结果。RPHRPHRPHRPH=BPPRPH=BPPRPH=BPPP=RPP=RPP=RPP=BPPP=BPPP=BPP 对此有什么了解吗?

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内射式Karp约简下的完备性
卡普归约法是两个计算问题之间多项式时间可计算的多一归约法。许多Karp缩减实际上是一种功能。这就提出了一个问题,即每个Karp约简是否都是内射的(一对一函数)。 是否存在一个自然的完全问题,仅在多次Karp归约下才已知完成,而在注射式Karp归约下却未知?如果使用内射式Karp归约法定义N P-完备性,我们将获得(或失去)什么?NPNPNPNPNPNP 一个明显的好处是,在内射式Karp约简下,稀疏集是不完整的。

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L / P / PSpace与P / NP
1979年,霍普克罗夫特/乌尔曼写道L L P NP⊆PSpace是已知的,但L⊊PSpace是已知的唯一适当的(和琐碎的)收容所,尽管所有人都被认为是适当的收容所,“大约4十年后,情况仍然存在” 。 从那以后,L LP,P⊊PSpace和P⊊NP之间是否存在任何已知的连接?他们是否仍然被认为是独立的,或者是否存在某种相互依赖的迹象? 动机:这个问题部分是受到最近的Backurs-Indyk研究结果的启发,该研究将SETH绑定到O(n 2)编辑距离。SETH是指数时间,编辑距离是PTime。(也有些问题是通过证明上限来证明下限的)


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各种复杂度类别中的数论或代数问题列表
我正在寻找有关各种数论/代数问题的已知或未知复杂性的列表。例如, GCD 已打开,NC1NC1NC^1 保在是开放的,PPP 计算捆同调是 hard#P#P\#P, Arora和Barak指出因式分解是(尽管根据NP完全式因变的讨论尚不清楚),NPNPNP Barbulescu等人在离散对数上的突破性工作。 Adleman曾经发布过一份针对和N P的列表,但似乎已经过时了。Mumford撰写了一篇关于代数几何中可计算内容的论文,而没有考虑复杂性。PPPNPNPNP 自这些名单发布以来,有人知道(重大)发现清单吗? 数论/代数风格的一些问题可能是哪些已知的,其复杂性类别可能是已知的(因为上面的列表已经发布),未知但可以推测,或者未知而不可以推测? 问题的一些途径可能是插值问题(在各个字段上的单变量或多变量),中文余数定理,曲线上点计数的复杂性等。

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自然证明屏障的范围
拉兹伯罗夫(Razborov)和鲁迪奇(Rudich)的自然证据障碍指出,在可靠的密码假设下,人们不可能希望通过发现具有建设性,庞大且有用的功能的组合特性来将NP与P / poly分开。有一些众所周知的结果设法逃脱了障碍。也有几篇论文讨论了这三种情况的可能漏洞,例如,周的结果表明,障碍物对弱小的侵犯行为敏感,而查普曼和威廉姆斯的最新论文建议如何通过放松使用条件来潜在地避免障碍。我的问题是,是否有任何实例甚至可能性来避免自然证据壁垒,而不是通过违反建设性,规模大或有用性,而完全超出其范围。也就是说,对于我来说,根本不是很清楚为什么每种潜在的证明方法都需要基于找到组合的“属性”,然后将所有功能划分为满足和不满足该属性的功能。为什么这个操作框架必须适用于所有可能的证明,如果不是,那么其他类型的证明会是什么样?

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敏感性-区块敏感性猜想-含义
设为灵敏度为s (f )和块灵敏度为b s (f )的布尔函数。fffs(f)s(f)s(f)bs(f)bs(f)bs(f) 感光度块灵敏度猜想猜想状态,有一个,使得∀ ˚F ,b 小号(˚F )≤ 小号(˚F )Ç。c>0c>0c>0∀f, bs(f)≤s(f)c∀f, bs(f)≤s(f)c\forall f,\mbox{ }bs(f)\leq s(f)^c 这个猜想的真假是什么意思? 请同时引用参考。

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机密保障问题的这种变体是什么?
输入是宇宙和家庭的子集的ü,说,˚F ⊆ 2 ü。我们假设子集˚F可以覆盖ü,即⋃ Ë ∈ ˚F é = ü。UUUUUUF⊆2UF⊆2U{\cal F} \subseteq 2^UFF{\cal F}UUU⋃E∈FE=U⋃E∈FE=U\bigcup_{E\in {\cal F}}E=U 的增量覆盖序列是在子集的序列,比方说,甲 = { ë 1,ë 2,... ,Ë | A | },即满足FF{\cal F}A={E1,E2,…,E|A|}A={E1,E2,…,E|A|}{\cal A}=\{E_1,E_2,\ldots,E_{|{\cal A}|}\} 1),∀E∈A,E∈F∀E∈A,E∈F\forall E\in {\cal A}, E\in {\cal F} 2)每一个新来的具有新的贡献,即,⋃ 我- 1 Ĵ = 1 Ë 我 ⊊ ⋃ 我Ĵ = 1 …

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包含LOGSPACE的大类,其严格包含未知
上PSPACE维基百科页提到列入并不已知为严格(可惜没有参考文献)。ñ大号⊂ PHNL⊂PHNL\subset PH Q1:什么和大号⊂ P #P -这些被称为是严格?大号⊂ PHL⊂PHL\subset PH大号⊂ P#PL⊂P#PL\subset P^{\#P} Q2:如果没有,是否有一个既定类包含P #P以及其是否纳入它不知道大号⊂ Ç是严格?CCCP#PP#PP^{\#P}大号⊂ ÇL⊂CL\subset C 问题3:文献中是否讨论过此类夹杂物?

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