สำหรับ oracle R แบบสุ่ม BPP จะเท่ากับชุดของภาษาที่คำนวณได้ใน P ^ R หรือไม่?


18

ชื่อเรื่องสวยมากบอกทุกอย่าง คำถามที่น่าสนใจข้างต้นถูกถามโดย commenter Jay บนบล็อกของฉัน (ดูที่นี่และที่นี่ ) ฉันเดาว่าทั้งสองคำตอบคือใช่และมีหลักฐานที่ค่อนข้างง่าย แต่ฉันไม่เห็นมันเลย (อย่างคร่าวๆแม้ว่าเราจะพยายามแสดงให้เห็นว่าหากภาษาในไม่ได้อยู่ในB P Pดังนั้นมันจะต้องมีข้อมูลร่วมกันที่ไม่มีที่สิ้นสุดของอัลกอริทึมกับRในกรณีนี้มันจะไม่สามารถคำนวณได้เช่นกัน ว่าทิศทางหนึ่งเป็นเล็กน้อย: ภาษาคำนวณในP Rแน่นอนประกอบด้วยB P P ).PRBPPRPR BPP

หมายเหตุว่าฉันไม่ได้ถามเกี่ยวกับการเรียนAlmostPซึ่งประกอบด้วยภาษาเหล่านั้นที่อยู่ในสำหรับเกือบทุกR (และเป็นที่รู้จักกันดีเท่ากับB P P ) ในคำถามนี้เราแก้ไขครั้งแรกRแล้วมองไปที่ชุดของภาษาที่คำนวณในP R ในทางกลับกันคนหนึ่งได้พยายามที่จะแสดงให้เห็นว่าหากมีการใช้ภาษาในP Rคือคำนวณแม้สำหรับการแก้ไข oracle สุ่มRแล้วในความเป็นจริงว่าภาษาจะต้องอยู่ในลิตรเมตรo s T PPRRBPPRPRPRRAlmostP

คำถามที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดคือว่ามีความน่าจะเป็น 1 ในการสุ่ม oracle หรือไม่R

AM=NPR∩Computable.

ถ้าเป็นเช่นนั้นเราจะได้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจดังต่อไปนี้: ถ้าดังนั้นมีความน่าจะเป็น 1 ในการสุ่ม oracle Rภาษาเดียวที่เป็นพยานในการแยก oracle P R ≠ N P Rเป็นภาษาที่ไม่สามารถคำนวณได้P=NPRPR≠NPR


1
: มีเอกสารไม่กี่ที่เกี่ยวข้องโดยเอริค Allender และ coauthors ของเขาเป็นข้อ จำกัด ในการคำนวณพลังของสุ่ม Strings , ลดไปยังชุดสุ่ม Strings: ทรัพยากรที่ล้อมรอบ-Case
— Kaveh

คำตอบ:


16

ใช่.

เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่มันเอาฉันนาทีที่จะคิดออกนี้ตัวเองให้ฉันเป็นระเบียบแบบแผนความแตกต่างระหว่างคำถามของคุณและลิตรเมตรo s T P ; มันคือลำดับของปริมาณ A l m o s T P : = { L : P r R ( L ∈ P R ) = 1 }และผลลัพธ์ที่คุณพูดถึงคือ∀ LAlmostPAlmostP:={L:PrR(L∈PR)=1} 1 ถ้าฉันเข้าใจถูกต้องคุณกำลังถามว่า P r R ( ∀ L)∀LL∈BPP⟺PrR(L∈PR)=1 1PrR(∀LL∈PR∩COMP⟺L∈BPP)=PrR(PR∩COMP=BPP)=1

พิจารณา

)p:=1−PrR(PR∩COMP=BPP)=PrR(∃L∈PR∩COMP∖BPP)

โดยสหภาพผูกไว้ที่เป็นบนขอบเขตโดยΣ L ∈ C O M P P R R ( L ∈ P R ∖ B P P ) (โปรดทราบว่าผลรวมหลังนับได้) ตอนนี้ตามกฎหมาย 0-1 - ซึ่งใช้เนื่องจากข้อความที่เกี่ยวข้องทั้งหมดไม่เปลี่ยนแปลงหากเราเปลี่ยนRอย่างมาก - ความน่าจะเป็นของแต่ละบุคคลในผลรวมนี้เป็น 0 หรือ 1 ถ้า คำตอบสำหรับคำถามของคุณคือไม่แล้วp = 1ดังนั้นจะต้องมีL ∈ C O M Pเช่นนั้นp∑L∈COMPPrR(L∈PR∖BPP)Rp=1L∈COMP 1 แต่ตรงกันข้ามนี้ความจริงที่ว่าลิตรเมตรo s T P = B P PPrR(L∈PR∖BPP)=1AlmostP=BPP

ปรับปรุง 10 ตุลาคม 2014 : เป็นแหลมออกในความคิดเห็นโดยเอมิล Jerabek ที่โต้แย้งเช่นเดียวกับMกับN P Rเนื่องจากเรายังไม่ทราบว่าลิตรเมตรo s T N P = MAMNPRAlmostNP=AM

เขายังชี้ให้เห็นว่าเราไม่ได้ใช้อะไรเกี่ยวกับนอกจากนั้นเป็นคลาสที่นับได้ซึ่งมีB P P (resp., A M ) ดังนั้น "บทสรุปที่น่าสนใจ" ใน OQ จึงนำไปใช้กับคลาสภาษาใด ๆ ที่นับไม่ถ้วนCที่มีA M : หากP = N Pภาษา "เท่านั้น" ที่เป็นพยานในการแยก oracle P R ≠ N P Rอยู่นอกCCOMPBPPAMCAMP=NPPR≠NPRC. แต่คำแถลงหลังรู้สึกค่อนข้างทำให้เข้าใจผิดสำหรับฉัน (มันทำให้ดูเหมือนว่าสำหรับใด ๆ ที่เราสามารถพิจารณาC = A M ∪ { L 0 }และดังนั้น "แสดง" ที่ไม่มีL 0ตระหนักถึงN P R ≠ P R , ขัดแย้งกับทฤษฎีบทที่รู้จักกันดี) ค่อนข้างเขียนออกมาเป็นสัญลักษณ์เราได้แสดง:L0C=AM∪{L0} L0NPR≠PR

ถ้าดังนั้น∀ นับได้  C ⊇ A MP=NP∀countable C⊇AMPrR(NPR≠PR and NPR∩C=PR∩C)=1

RRPrRCCC∪{L0}R


5
อาร์กิวเมนต์เดียวกันนี้ใช้กับ AM vs NP ^ R นอกจากนี้ความสามารถในการคำนวณยังไม่สำคัญจริงๆคุณสมบัติเฉพาะของภาษาที่คำนวณได้ที่ใช้ในการพิสูจน์ก็คือมีจำนวนมากมาย
— Emil Jeřábekสนับสนุน Monica

7

ในขณะที่ลำดับของตัวปริมาณระหว่างสิ่งที่คุณถามกับ P เกือบจะต่างกัน แต่ก็ไม่ยากเกินไปที่จะแสดงว่ามันเทียบเท่า ครั้งแรกสำหรับ L คงที่คำถามว่า L \ in P ^ O ไม่ได้ขึ้นอยู่กับส่วนเริ่มต้นที่ จำกัด ใด ๆ ของ O. ตามด้วยความน่าจะเป็นที่ L \ in P ^ R เป็น 0 หรือ 1 จากเกือบ - ผลลัพธ์สำหรับแต่ละ L ที่คำนวณได้ซึ่งไม่ได้อยู่ใน BPP คำตอบคือ 0 ในขณะที่ถ้า L \ in BPP ความน่าจะเป็นคือ 1 เนื่องจากมี L ที่คำนวณได้มากมายเราสามารถทำการรวมกลุ่มได้ การรวมกันของความน่าจะเป็น 0 ที่นับได้มีความเป็นไปได้ 0 ดังนั้นความน่าจะเป็นที่มีการคำนวณ L ที่ไม่ได้อยู่ใน BPP แต่ใน P ^ R คือ 0 เช่นเดียวกับความน่าจะเป็นที่มีภาษาใน BPP ไม่ใช่ P ^ R,

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.