ผลที่ตามมาของ NP = PSPACE


30

อะไรคือผลร้ายของ NP = PSPACE ฉันประหลาดใจที่ฉันไม่พบสิ่งใดในสิ่งนี้เนื่องจากคลาสเหล่านี้อยู่ในกลุ่มที่มีชื่อเสียงที่สุด

โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันจะมีผลกระทบใด ๆ ต่อชนชั้นล่างหรือไม่?


4
การพิสูจน์โดยทันทีหรือเป็นการปรับเปลี่ยนอัตลักษณ์ใหม่: ผู้ตรวจสอบไม่จำเป็นต้องส่งข้อความกลับไปยังผู้ตรวจสอบที่เคยมีมา!
Alessandro Cosentino

คำตอบ:


28

ถ้านี่จะหมายถึง:NP=PSPACE

  • นั่นคือการนับวิธีแก้ปัญหาใน N Pจะลดลงได้หลายเท่าเพื่อหาวิธีแก้ปัญหาเดียวP#P=NP
    NP

  • นั่นคืออัลกอริธึมแบบสุ่มเวลาที่มีความน่าจะเป็นที่สำเร็จโดยพลการใกล้กับ 1/2 คือเวลาพหุนามลดได้กับอัลกอริธึมแบบสุ่มเวลาที่มีข้อผิดพลาดด้านเดียวPP=NP

  • นั่นคือสำหรับปัญหาใด ๆ ที่พิสูจน์ได้ในเวลาพหุนามการสุ่มให้การเร่งความเร็วพหุนามเวลาที่ดีที่สุด (แต่นี่เป็นเพียงข้อพิสูจน์ของลำดับชั้นพหุนามเวลา)MA=NP

  • นั่นคือปัญหาใด ๆ ที่แก้ไขได้โดยคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ตรวจสอบใบรับรองสำหรับคำตอบของมันได้อย่างง่ายดาย; นี่จะเป็นผลลัพธ์เชิงบวกที่สำคัญในปรัชญาของกลศาสตร์ควอนตัมและอาจเป็นประโยชน์ต่อความพยายามในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม (เพื่อตรวจสอบว่าพวกเขากำลังทำสิ่งที่พวกเขาตั้งใจจะทำ)BQPNP

ทั้งหมดนี้เกิดจากการกักกันคลาสที่ด้านซ้ายมือใน (แม้ว่าเราจะมีB Q P P P )PSPACEBQPPP


1
คุณสามารถชี้ไปที่การอ้างอิงที่หมายความว่าB Q PN P ขอบคุณNP=PSPACEBQPNP
Tayfun จ่าย

2
คุณ @TayfunPay โดยทั่วไปต้องการข้อมูลอ้างอิงสำหรับ E การอ้างอิงที่เป็นBV97 อย่างไรก็ตามคุณยังสามารถพิสูจน์ได้ว่าB Q PP P ดูการบรรยายสำหรับปรีชาต่อไปนี้: scottaaronson.com/democritus/lec10.htmlBQPPSPACEBQPPP
Alessandro Cosentino

2
@AlessandroCosentino ใช่ฉันรู้ว่าและN PP PP S P C E ฉันเดาว่าฉันแค่ต้องการที่จะชี้ให้เห็นกระตุกความทรงจำของฉัน! ขอบคุณ! :)BPPBQPPPPSPACENPPPPSPACE
Tayfun จ่าย

23

จุดหนึ่งที่ได้รับโดยปริยาย แต่ไม่ได้กล่าวถึงอย่างชัดเจนเลยก็คือว่าเราจะได้รับ P แม้ว่านี่จะเทียบเท่ากับP H ที่ยุบลงไปที่N Pแต่ก็ทำตามโดยตรงจากข้อเท็จจริงที่ว่าP S P A C Eถูกปิดภายใต้ส่วนประกอบที่สมบูรณ์ซึ่งเป็นเรื่องเล็กน้อยที่จะพิสูจน์NP=coNPPHNPPSPACE

ฉันคิดว่าเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การชี้ตัวเองเพราะมีผลกระทบที่น่าประหลาดใจมากมาย: มีหลักฐานอันสั้น ๆ ที่เห็นเมื่อกราฟไม่ได้มี 3 สี * ไม่ใช่ * มิลโตเนียนเมื่อสองกราฟ เป็น * non- * isomorphic, ... และ (ในบางแง่มุมมากกว่าปกติ) ว่ามีระบบการพิสูจน์ Cook-Reckhow ซึ่งทุก ๆ ด้านเชิงประพจน์มีการพิสูจน์พหุนามขนาดใหญ่NP=coNP


12

ถ้าNP=PSPACE

1) พหุนามลำดับชั้นจะยุบไป PNP

2) ตอนนี้เราจะมีเนื่องจากเรารู้ว่าP S P A C EN LNPNLPSPACENL

--- UPDATE ---

3) เป็นที่รู้กันว่าโดยที่พวกเขาเป็นพื้นที่ลอการิทึมล้อมรอบรุ่นของN P , C = PและP Pตามลำดับ แล้วโดยไม่มีความหมายของการเรียนความซับซ้อนเหล่านี้อาจจะเท่ากับN Pภายใต้สมมติฐานว่าN P = P S P C ENLC=LPLNPC=PPPNPNP=PSPACE


1
เหล่านี้มีผลกระทบเล็กน้อยต่อไป PH PSPACE และ NL PSPACE ผมหวังสำหรับผลกระทบที่น่าแปลกใจมากเช่นบางสิ่งบางอย่างระหว่าง NL และ P, หรือความสัมพันธ์ใหม่ระหว่างสองชั้น "อย่างเคร่งครัด" ด้านล่าง NP
เดนิส

1
โปรดทราบว่าหากคุณพิจารณาว่าNLเป็นคลาสของภาษาที่มีวิธีแก้ไขปัญหาที่สามารถตรวจสอบได้ใน logspace แม้ว่าแต่ละสัญลักษณ์ของโซลูชันจะถูกอ่านมากที่สุดหนึ่งครั้ง ความจริงที่ว่ามันแตกต่างจากNPบ่งชี้ว่ามีคลาสL 'ซึ่งเป็นญาติของL ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทัวริงที่มีสองอินพุตเทป แต่ที่หนึ่งคือการอ่านครั้งเดียวและอื่น ๆ ไม่ได้และซึ่งแตกต่างจากP ( โดยที่หนึ่งมีพื้นที่พหุนามบนเวิร์กเทปข้อ จำกัด การป้อนข้อมูลที่อ่านครั้งเดียวไม่สำคัญ)
Niel de Beaudrap

1
@dkuper นอกจากนี้คุณยังจะมีที่P Lเป็นพื้นที่ลอการิทึมรุ่นขอบเขตของP Pเช่นเดียวกับ# LN Pที่# Lเป็นพื้นที่ลอการิทึมรุ่นขอบเขตของ# P PLNPPLPP#LNP#L#P
Tayfun จ่าย


1
@TayfunPay: (1) why don't you edit your answer to include the relationships from your comment? (2) How do they hold?
Niel de Beaudrap

10

In addition to the results pointed in all other answers, there is a one involving Interactive Proof Systems (IP), that are the generalization NP where Verifier and Prover exchange messages in order to recognize a language.

It is known that IP=PSPACE, so if NP=PSPACE, it means that only one message is sufficient! For me the more impressing of this result is that the Verifier wouldn't need to challenge the Prover and can trust the very first message sent by her.


It could still depend on the implementation though? Meaning there would still be interactive provers needing more exchangse, only there exists others with only one message for the same language.
Denis

Well, it would mean that one message is sufficient. If I understood your question correctly, it's the same for problems in P: although there are polynomial time algorithms for them, one can still create an exponential time algorithm.
Alex Grilo

2
@AlexGrilo: hence my comment under the question :)
Alessandro Cosentino

@AlessandroCosentino Sorry, I didn't see it before
Alex Grilo
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.