ตัดสินใจได้ดีหรือไม่?


13

ฉันสงสัยว่าการตัดสินใจเลือกปัญหาเป็นปัญหาที่ตัดสินใจได้หรือไม่ ฉันคาดเดาไม่ได้ แต่หลังจากการค้นหาครั้งแรกฉันไม่สามารถหาวรรณกรรมเกี่ยวกับปัญหานี้ได้



คำถามของคุณไม่สามารถตอบได้ในรูปแบบปัจจุบันดังที่แสดงโดยสองคำตอบที่โดยพื้นฐานแล้วพูดว่า "ไม่สำคัญไม่" และ "ไม่สำคัญใช่" (พร้อมความคิดเห็นโบนัสโดยบอกว่า "ไม่" ถึง "ไม่") คุณได้ถามว่ามีปัญหาที่สามารถตัดสินใจได้หรือไม่ แต่คุณไม่ได้ระบุว่าปัญหานั้นคืออะไร โดยเฉพาะการป้อนข้อมูลคืออะไร? หากคุณต้องการที่จะออกแบบเครื่องทัวริงที่จะบอกคุณว่าปัญหาคือ decidable, คุณจะต้องให้ปัญหาที่เป็น input ไปยังMแต่คุณจะทำอย่างไร เอ็มMM
David Richerby

3
ได้รับการตอบปัจจุบันมีคำถาม "คือการตัดสินใจการตัดสินใจ decidability decidable decidable?" แต่ฉันไม่ได้ไปถามมัน :-)
Mark Hurd

คำตอบ:


10

การแก้ไขต้นฉบับดั้งเดิมของฉัน:

อ่านไร้เดียงสาของคำถามของคุณดูเหมือนว่าจะให้จะมีปัญหาP

LP=ได้รับภาษามันสามารถตัดสินใจได้หรือไม่?L

จากนั้นคุณถาม

คือ decidable?P

ดังที่ DW และ David ได้กล่าวไว้คำตอบคือ "ใช่มันคือ" ถึงแม้ว่าเราจะไม่รู้ว่า deciders สองอันใดที่เหมาะสม ในการกำหนดกรอบปัญหาของคุณเพื่อไม่ให้เป็นเรื่องเล็กน้อยฉันขอแนะนำ อันดับแรกให้ จำกัด สิ่งเล็กน้อยโดยพิจารณาเฉพาะผู้ที่ภาษาซึ่งเป็นภาษาที่ได้รับการยอมรับโดยบาง TM Mเหตุผลในการทำเช่นนี้คือถ้าภาษาไม่ได้รับการยอมรับจาก TM ใด ๆ ก็ไม่ได้ (จำได้) และไม่สามารถเรียกซ้ำได้ (decidable) แล้วเราสามารถแต่งเป็นM PL(M)MP

M M L ( M )P=ได้รับคำอธิบายของ TM,คือสามารถถอดรหัสได้?MML(M)

ตอนนี้เป็นภาษาของคำอธิบาย TM แทนที่จะเป็นภาษาของภาษาตามที่ดูเหมือนจะเป็น (ภายใต้การตีความที่มีน้ำใจ) และตอนนี้ก็มีเหตุผลอย่างสมบูรณ์แบบที่จะถามว่าภาษานั้นสามารถตัดสินใจได้หรือไม่ ภายใต้การอ่านนี้ภาษา ซึ่งประกอบด้วยคำอธิบาย TM ไม่สามารถตัดสินใจได้ นี่คือผลที่ง่ายของข้าวทฤษฎีบท ตอนนี้เรามีสองคำตอบ: "ไม่" และ DW ของฉัน "ใช่" ขึ้นอยู่กับการตีความ P P { M M  เป็น TM และ  L ( M )  เป็น decidable }PPP

{MM is a TM and L(M) is decidable}

1
ขอขอบคุณ! ความเข้าใจอย่างน้อยที่สุดทั้งสองคำตอบก็ให้ข้อมูลที่ฉันกำลังมองหาซึ่งอยู่ที่ประมาณ: "เราจะสร้างเครื่องที่สามารถตัดสินใจได้ว่าอะไรที่มันสามารถและไม่สามารถตัดสินใจโดยทั่วไป" ฉันรู้ แต่ฉันไม่สามารถนึกประโยคที่ดีกว่าได้) มีประโยชน์มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณยอมรับการตีความทั้งสอง
ซิงค์

ฉันคิดว่าแสดงให้เห็นว่าสำหรับทุกปัญหาที่ decidable มีใบรับรอง (อัลกอริทึมพร้อมหลักฐาน) และสำหรับทุกปัญหา undecidable นอกจากนี้ยังมีใบรับรอง (ลดจากปัญหา undecidable) ก็เพียงพอแล้ว
rus9384

9

ดังที่เราเห็นในคำตอบที่ต่างกันส่วนหนึ่งของคำตอบคือการกำหนดปัญหาที่ถูกต้อง

ในปี 1985 Joost Engelfriet เขียนว่า "การคำนวณที่ไม่สามารถคำนวณได้" (Bulletin ของ EATCS หมายเลข 26, มิถุนายน 1985, หน้า 36-39) เป็นคำตอบสำหรับคำถามที่นักเรียนฉลาด น่าเสียดายที่ BEATCS เป็นเพียงกระดาษเท่านั้นและบทความไม่มีร่องรอยทางอิเล็กทรอนิกส์

ΨF(m,n)f:NNm,nNf(m)=n F(m_,n_)m_m

ฉันพูด:

ΦNNff

ส่วนที่สนุกอยู่ในการสังเกตต่อไปนี้ทำในกระดาษ:

Φ


4

ใช่. มันสามารถตัดสินใจได้เสมอ

สำหรับปัญหาใด ๆ P ให้ Q เป็นปัญหาในการพิจารณาว่า P นั้นสามารถตัดสินใจได้หรือไม่ ฉันอ้างว่า Q สามารถตัดสินใจได้ นี่คือเหตุผล ตามหลักสรีรศาสตร์ไม่ว่าจะเป็น P หรือไม่ก็ตาม ดังนั้นหนึ่งในสองโปรแกรมที่ถูกต้อง (1) print "yup P is decidable"หรือ print "nope P is not decidable"(2) มันอาจจะไม่น่ารำคาญจะคิดออกซึ่งของทั้งสองโปรแกรมที่ถูกต้องหนึ่งของพวกเขาถูกต้องดังนั้น decider สำหรับ Q ก็มีอยู่ ดังนั้นปัญหา Q จึงสามารถตัดสินใจได้

นี่เป็นคำถามที่ชวนให้นึกถึงคำถามคลาสสิกต่อไปนี้: มันเป็นการตัดสินใจที่จะบอกหรือไม่ว่าการคาดคะเนของโคลลาตซ์นั้นเป็นจริงหรือไม่? คำตอบคือใช่ นี่อาจดูแปลกเพราะไม่มีใครรู้ว่าการคาดคะเนของ Collatz เป็นเรื่องจริง (นั่นเป็นปัญหาเปิดที่มีชื่อเสียง) อย่างไรก็ตามสิ่งที่เรารู้ก็คือ Collatz's Conjecture นั้นเป็นจริงหรือไม่ ในกรณีก่อนหน้าโปรแกรมprint "yup it's true"เป็น decider ในกรณีหลังโปรแกรมprint "nope it's not true"เป็น decider เราไม่รู้ว่าอันใดเป็น decider ที่ถูกต้อง แต่นี่ก็เพียงพอที่จะพิสูจน์ว่า decider นั้นมีอยู่จริง ดังนั้นจึงเป็นปัญหาที่ตัดสินใจได้


1
ฉันคิดว่าการตีความของคำถาม Ricky Decker นั้นเหนือกว่า เมื่อได้รับการเข้ารหัสของปัญหาให้ตัดสินใจว่าปัญหานั้นสามารถตัดสินใจได้หรือไม่
Yuval Filmus

1
@YuvalFilmus ตกลงนั่นสมเหตุสมผล คุณมีการเข้ารหัส จำกัด สำหรับปัญหา (เช่นภาษา) ที่คุณคิดว่ามีเหตุผลและไม่ทำให้ปัญหาเล็กน้อยหรือไม่ การเข้ารหัสแบบ จำกัด ตามธรรมชาติสำหรับภาษานั้นเป็นเครื่องทัวริงที่จดจำภาษานั้นได้ แต่นั่นทำให้เกิดปัญหาเล็กน้อยเมื่อความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับคำตอบของ Ricky Decker แสดงให้เห็น ดังนั้นเราจึงต้องการการเข้ารหัสที่สมเหตุสมผลอื่น ๆ ที่ไม่ได้รับปัญหาแบบนี้ คุณมีข้อเสนอแนะสำหรับสิ่งนั้นหรือไม่?
DW

คุณสามารถใช้ตรรกะลำดับแรกในบางภาษาที่เหมาะสม หรืออินพุตอาจเป็นเครื่องใน 0 '(ตัวอย่าง), เช่นเครื่องทัวริงที่สามารถเข้าถึง oracle หยุดทำงานได้
Yuval Filmus

ตามทฤษฏีของไรซ์เรารู้ดีว่าการตัดสินใจเลือก R ในจักรวาล RE นั้นไม่อาจตัดสินใจได้ นั่นไม่เพียงพอหรือ (ไม่ใช่ TMs ทั้งหมดเป็นตัวตัดสินใจ)
Raphael

ขอขอบคุณ! ในขณะที่ไม่ใช่การตีความที่ฉันตั้งใจสิ่งนี้ช่วยให้ฉันเห็นว่าทำไมคำถามที่ฉันถามอาจไม่ได้รับการกล่าวถึงอย่างเพียงพอเพื่อสะท้อนความตั้งใจของฉัน
ซิงค์
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.