ปัญหารวบรัดใน


26

การศึกษาการนำเสนอกราฟโดยสังเขปของ Galperin และ Wigdersonในกระดาษจากปี 1983 ที่พวกเขาพิสูจน์ว่าสำหรับปัญหาง่าย ๆ มากมายเช่นการค้นหาสามเหลี่ยมในกราฟรุ่นย่อที่สอดคล้องกันใน - สมบูรณ์ Papadimitriou Yanakkakis และไกลออกไปแถวนี้ของการวิจัยและพิสูจน์ว่าเป็นปัญหาซึ่งก็คือ - สมบูรณ์ / - เสร็จสมบูรณ์รุ่นย่อที่เกี่ยวข้องคือรวบรัดคือตามลำดับ - เสร็จสมบูรณ์และ - เสร็จสมบูรณ์ (พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าถ้าเป็นNPN P P ΠΠNPPΠE X P Π N L Π P S P A C ENEXPEXPΠNL- เสร็จสิ้นแล้วรวบรัดคือ - สมบูรณ์ΠPSPACE

ตอนนี้คำถามของฉันคือมีปัญหาอะไรบ้างรู้กันว่าเวอร์ชั่นรวบรัดที่อยู่ใน ? ฉันสนใจที่จะรู้เกี่ยวกับผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ (ทั้งผลลัพธ์ในเชิงบวกและผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้ถ้ามี) ซึ่งฉันอาจพลาดไป (ฉันไม่สามารถค้นหาสิ่งที่น่าสนใจจากการค้นหาของ Google เนื่องจากคำค้นหาเช่นรวบรัดการเป็นตัวแทนปัญหากราฟทำให้เกิดความซับซ้อนเกือบทุกผล! :))PΠP


คุณกำลังมองหาปัญหาอะไร แน่นอนว่าคุณสมบัติกราฟเล็กน้อยนั้นยังคงอยู่ในเวอร์ชั่นย่อเช่นกันเช่นคุณสมบัติที่พึงพอใจในกราฟทุกกราฟและคุณสมบัติที่ไม่มีกราฟ บางทีคุณกำลังมองหาสถานที่ให้บริการยกเว้นทั้งสองนี้?
Sasho Nikolov

2
ก่อนอื่นฉันอยากจะพูดถึงว่าผลลัพธ์ของ Papadimitriou และ Yannakakis ต้องการความสมบูรณ์แบบสำหรับการลดแบบพิเศษ (แต่ผลลัพธ์ของพวกเขาสามารถนำไปใช้กับปัญหาจำนวนมากได้)
บรูโน่

2
ตอนนี้เกี่ยวกับคำถามของคุณ: เนื่องจากคุณมีการชี้แจงปัญหาความซับซ้อนของปัญหารวบรัด (โดยทั่วไป) มันอาจจะบ่งบอกว่าปัญหาดั้งเดิมของคุณแก้ไขได้ในเวลาลอการิทึม? แต่แล้วปัญหาที่แก้ไขได้ในเวลาลอการิทึมจริงสามารถแก้ไขได้ในเวลาคงที่ ดังนั้นเวอร์ชั่นรวบรัดสามารถแก้ไขได้ในเวลาคงที่ ฉันค่อนข้างมั่นใจว่า "การโต้แย้ง" ด้านบนของฉันมีช่องว่างมากเกินไปที่จะถูกต้องทั้งหมด แต่อย่างน้อยก็หมายความว่าปัญหาของคุณจะต้องพิเศษมากในตอนแรก
บรูโน่

@SashoNikolov โดยธรรมชาติฉันกำลังมองหาคุณสมบัติกราฟที่ไม่สำคัญ ผมพบว่ามันค่อนข้างน่าแปลกใจในตอนแรกว่าการตรวจสอบถ้ากราฟมีสามเหลี่ยมจะเป็นสมบูรณ์! ในความเป็นจริงหากคุณพิจารณาถึงปัญหาในการตรวจสอบว่าสตริงอินพุตมีนั้นเป็นปัญหาความพึงพอใจของวงจรในโลกของ Succint หรือไม่ (ตรวจสอบการสำรวจทัวร์ทั่วไปของไรอันในขอบเขตล่างสำหรับการสนทนาที่น่าสนใจ) ตัวอย่างเฉพาะนี้คือสิ่งที่กระตุ้นให้ฉันคิดว่าอาจมีปัญหาใด ๆ ที่มีรุ่น succint อยู่ใน P. 1NP1
Nikhil

@Bruno ฉันกำลังคิดในบรรทัดเดียวกัน แต่ฉันยังไม่สามารถหาตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมได้ทันที!
Nikhil

คำตอบ:


16

นี่คือปัญหาที่น่าสนใจซึ่งเวอร์ชั่นรวบรัดมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ กำหนด Circuit-Size- ให้เป็นปัญหา: เนื่องจากฟังก์ชันบูลีนเป็นสตริง2 n- bit ฟังก์ชันนี้มีวงจรที่มีขนาดไม่เกิน2 n / 2หรือไม่? หมายเหตุ: ปัญหานี้อยู่ในN P2n/22n2n/2NP

วิธีหนึ่งในการนิยาม Succinct-Circuit-Size- น่าจะเป็น: สำหรับค่าคงที่k ที่ให้n- input, n k-ขนาดวงจรCเราต้องการทราบว่าตารางความจริงเป็นตัวอย่างของ Circuit-Size หรือไม่ - 2 n / 2 แต่นี่เป็นปัญหาเล็ก ๆ น้อย ๆ : อินพุตทั้งหมดซึ่งเป็นวงจรจริงเป็นใช่ - อินสแตนซ์ ดังนั้นปัญหานี้อยู่ในP2n/2knnkC2n/2P

วิธีทั่วไปในการนิยาม Succinct-Circuit-Size- จะเป็น: เราได้รับวงจรCโดยพลการและต้องการทราบว่าตารางความจริงของมันเข้ารหัสตัวอย่างของ Circuit-Size- 2 n / 2หรือไม่ แต่ถ้าnคือจำนวนอินพุตไปยังC , mคือขนาดของCและm 2 n / 2เราสามารถยอมรับได้โดยอัตโนมัติ: อินพุตนั้นเป็นพยานสำหรับภาษา มิฉะนั้นเรามี2 n / 2 ในกรณีนั้นความยาวอินพุตm2n/2C2n/2nCmCm2n/2m2n/2mมีขนาดใหญ่อยู่แล้วดังนั้นเราจึงสามารถลองการมอบหมายในเวลาm O ( 1 )รับตารางความจริงของฟังก์ชั่นและตอนนี้เรากลับไปที่ปัญหาเดิมของN Pอีกครั้ง ดังนั้นนี่คือปัญหาในN Pที่มีเวอร์ชันย่ออยู่ในN Pด้วย2nmO(1)NPNPNP

ปัญหานี้เชื่อว่าจะไม่ -hard; ดูกระดาษโดย Kabanets และ Cai (http://www.cs.sfu.ca/~kabanets/Research/circuit.html)NP


2
นี่เป็นสิ่งที่ดีมากและแยกออกจากสัญชาตญาณใด ๆ ที่ฉันคิดว่าฉันมี ..
Sasho Nikolov

12

ระบุว่าแม้การตัดสินใจว่ากราฟที่แสดงโดยการเป็นตัวแทนรวบรัดให้มีอย่างน้อยหนึ่งขอบหรือไม่เทียบเท่ากับ Circuit SAT และดังนั้น NP- สมบูรณ์ก็เป็นที่ดึงดูดที่จะเรียกร้องว่าทรัพย์สินที่น่าสนใจใด ๆ ของการเป็นตัวแทนรวบรัดควรจะ NP-hard ภายใต้ คำนิยามที่เหมาะสมของ“ที่น่าสนใจ.” เรียกร้องนี้จะเป็นอะนาล็อกซับซ้อนทฤษฎีสำหรับทฤษฎีบทข้าว อนิจจาการค้นหาอนาล็อกเชิงทฤษฎีที่ซับซ้อนที่สุดของทฤษฎีบทข้าวเป็นปัญหาเปิดแม้ว่าจะมีผลลัพธ์ที่ให้บางรูปแบบของ analogs เชิงทฤษฎีที่ซับซ้อนเช่นนั้น


ขอบคุณสำหรับตัวชี้! นั่นเป็นคำตอบที่ยอดเยี่ยมโดย Russell ในคำถามที่คุณเชื่อมโยง!
Nikhil

9

ฉันไม่ได้หมายความว่านี่เป็นคำตอบ แต่มันต้องการความคิดเห็นมากเกินไป หวังว่ามันจะมีประโยชน์

ΠΠ2n2n/xx=nO(1)

ΠsΠsΠ

Π


1
ในทฤษฏีของ Rice กุญแจสำคัญคือคุณสมบัติที่ได้รับอนุญาตเท่านั้นคือคุณสมบัติของภาษา L (M) มากกว่าเครื่อง M (แต่คำอธิบายของ M คืออินพุตของปัญหา) อะนาล็อกสำหรับปัญหากราฟที่รวบรัดจะมีลักษณะดังนี้: คุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับประเภทของมอร์ฟิซึ่มส์ของกราฟ
Joshua Grochow

@JoshuaGrochow ดูเหมือนความคิดที่ดีมาก นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับสัญชาตญาณความซับซ้อนของต้นไม้ตัดสินใจของฉัน (คุณสมบัติที่มีความซับซ้อนของต้นไม้ตัดสินใจเชิงเส้นยาก) ผ่านการคาดเดาการระเหยอย่างน้อยสำหรับคุณสมบัติโมโนโทน
Sasho Nikolov
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.