ขอบเขตของการจำลองแบบลืมเลือนเครื่องจักรทัวริง


13

มีหลักฐานว่าการจำลองเครื่องทัวริงในเครื่องทัวริงที่ลืมเลือนไม่สามารถทำได้ในเวลาน้อยกว่าO(mlogm)โดยที่mคือจำนวนขั้นตอนที่เครื่องทัวริงใช้? หรือนี่เป็นแค่ขอบเขตบน?

ในกระดาษของ Paul Vitányiเกี่ยวกับเครื่องจักรทัวริงที่หลงลืม relativized, Vitányiเรียกร้อง

"พวกเขา [ Pippenger และฟิสเชอร์ 1979 ] แสดงให้เห็นว่าผลนี้จะไม่สามารถปรับตัวดีขึ้นโดยทั่วไปเนื่องจากมี L ภาษาชเป็นที่ยอมรับโดย 1 เทปแบบ real-time ทัวริงเครื่องMและเครื่องใดลบเลือนทัวริงMตระหนักถึงLต้อง ใช้ขั้นตอนคำสั่งO(nlogn)อย่างน้อย"

สิ่งนี้ควรระบุO(mlogm)เป็นขอบเขตที่แน่นอน อย่างไรก็ตามฉันไม่พบข้อพิสูจน์เรื่องนี้ใน

Pippenger, Nicholas; Fischer, Michael J. , ความสัมพันธ์ระหว่างมาตรการที่ซับซ้อน , J. Assoc คอมพิวเต จักร 26, 361-381 (1979) ZBL0405.68041

ความคิดใด ๆ นอกจากนี้ความซับซ้อนของพื้นที่ของการจำลองนี้คืออะไร? เท่าที่ฉันรู้การแปลงเป็นเครื่องทัวริงสากลเพียงสองเท่าของความยาวเทป ฉันสามารถสันนิษฐานได้ว่าความซับซ้อนของพื้นที่คือO(l)กับlความซับซ้อนของพื้นที่ของเครื่องจักรทัวริงดั้งเดิมหรือไม่?


โปรดจับคู่วงเล็บและกำหนดว่า T คืออะไร ฉันคิดว่ามันยังเปิดอยู่ แต่ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ
Tsuyoshi Ito

2
เครื่องทัวริงที่หลงลืมคืออะไร?
Suresh Venkat

7
เครื่องทัวริงลืมเลือนเป็นเครื่องทัวริงที่การเคลื่อนไหวของหัวเท่านั้นขึ้นอยู่กับความยาวของอินพุตและไม่ป้อนตัวเอง ตัวอย่างเช่นการค้นหาเชิงเส้น (ถ้าหัวยังคงเคลื่อนที่จนกว่าจะถึงจุดสิ้นสุดของอินพุต)
Willem Van Onsem

คำตอบ:


19

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วมันไม่เป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปถ้ามีการจำลองแบบลืมเลือนเร็วกว่า

แต่ขอบเขตล่างที่น่าสนใจสำหรับปัญหานี้เป็นที่รู้จักภายใต้เงื่อนไขที่ จำกัด มากขึ้น ตัวอย่างเช่นถ้าคุณต้องการจำลองลบเลือนที่รักษาไม่เพียง แต่เวลาแต่ยังใช้พื้นที่s ? Beame และ Machmouchi ได้พิสูจน์แล้วว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่น่าสนใจเวลาพื้นที่ถ่วงดุลอำนาจขอบเขตล่างสำหรับปัญหานี้: ทั้งพื้นที่ที่ต้องเพิ่มขึ้นโดยมีปัจจัยของn 1 - o ( 1 )หรือเวลาที่ต้องเพิ่มขึ้นโดยมีปัจจัยของΩ ( บันทึกn บันทึกเข้าสู่ระบบn )tsn1o(1)Ω(lognloglogn)

กระดาษอยู่ที่นี่: http://eccc.hpi-web.de/report/2010/104/


13

เพียงความคิดเห็นเพิ่มเติม: ฉันคิดว่ามันยังคงเป็นปัญหาเปิดอยู่ ดูลิปตันและรีแกนบล็อกสำหรับการอภิปรายที่ดีบางอย่างเกี่ยวกับการปรับปรุงผลของทฤษฎีบท Fischer-Pippenger

ตัวอย่างเช่นดูโพสต์: เครื่องจักรทัวริงหลงลืมและ "Crock"หรือขอบเขตของวงจรสำหรับการคำนวณของทัวริง (ทั้งลงวันที่ 2009)

O(nloglogn)g:2n{0,1,}f2no(n)


ฉันได้อ่านทฤษฎีบทฟิสเชอร์ Pippenger แล้วมันเป็นข้อพิสูจน์ อย่างไรก็ตามไม่เคยมีการพิสูจน์ว่ามีองค์ประกอบที่ระบุว่าสิ่งนี้ไม่มีวิธีที่เร็วกว่า ฉันสงสัยว่ามีหลักฐานที่ระบุว่านี่เป็นขั้นต่ำที่รับประกันหรือไม่ หากคุณดูหลักฐานที่พวกเขาเลียนแบบ TM ใน UTM แล้วทำการแฮ็กเล็กน้อยเพื่อให้ลืม อย่างไรก็ตามหนึ่งสามารถโต้เถียงขั้นตอนแรกเท่านั้นที่จำเป็นต้องทราบว่าเครื่องจะทำงานอย่างไร
Willem Van Onsem

@CommuSoft ไม่มีใครแนะนำว่าการพิสูจน์คืออะไรนอกจากการพิสูจน์ที่ถูกผูกไว้บน โพสต์บล็อกแนะนำให้ปรับปรุงใน Fischer-Pippenger เป็นปัญหาเปิด
Sasho Nikolov

@CommuSoft: มันเป็นปัญหาแบบเปิด ... บางทีอาจจะมีวิธีที่เร็วกว่านี้หรือใครบางคนจะพิสูจน์ว่ามันเป็นวิธีที่ดีที่สุด
Marzio De Biasi

ฉันกำลังอ่านบทความที่เผยแพร่โดย Paul Vitányiชื่อ "Relativized Obliviousness" ซึ่งดูเหมือนว่าจะอ้างว่าเวลานั้นเป็นอย่างน้อย O (m log m) อย่างไรก็ตามฉันยังไม่แน่ใจถ้ามันใช้ทฤษฎีบท Fischer-Pippenger เพื่อพิสูจน์เรื่องนี้
Willem Van Onsem
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.