เราสามารถสร้าง mod 3 อย่างสม่ำเสมออย่างสมบูรณ์แบบหรือแก้ปัญหา NP อย่างรวดเร็วหรือไม่?


13

พูดตามตรงฉันไม่รู้มากว่าจะสร้างเลขสุ่มได้อย่างไร (ยินดีต้อนรับความคิดเห็น!) แต่สมมติว่ามีรูปแบบเชิงทฤษฎีต่อไปนี้: เราสามารถรับจำนวนเต็มแบบสุ่มจาก[1,2n]และเป้าหมายของเราคือการส่งออก จำนวนเต็มสุ่มอย่างสม่ำเสมอจาก [1,3]

วิธีแก้ปัญหาอย่างง่ายซึ่งคาดว่าเวลาทำงานคือพหุนามมีดังต่อไปนี้ ละทิ้ง2n (และอาจเป็น2n1 ) จาก[1,2n]เพื่อให้จำนวนของจำนวนเต็มที่เหลืออยู่หารด้วย3ดังนั้นเราจึงสามารถใช้mod3ของจำนวนเต็มที่สร้างขึ้น หากเราได้รับหมายเลขที่ถูกทิ้งเราจะสร้างอีกหมายเลขหนึ่งจนกว่าเราจะได้หมายเลขที่ไม่ถูกทิ้ง

แต่ถ้าเราต้องการยกเลิกอย่างแน่นอนในเวลาพหุนาม เนื่องจากปัญหาการแบ่งแยกปัญหาจะกลายเป็นแก้ไม่ได้ อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่าเราจะแก้ปัญหาต่อไปนี้ได้ไหม

สมมติว่าเราสามารถสร้างจำนวนเต็มสุ่มจาก[1,2n]และเราจะได้รับปัญหาที่ยาก เป้าหมายของเราคือการส่งออกจำนวนเต็มสุ่มอย่างสม่ำเสมอจาก [1,3] หรือแก้ปัญหาอย่างหนัก

ที่นี่ปัญหาที่ยากสามารถแยกแยะจำนวนเต็มแก้อินสแตนซ์ SAT หรือสิ่งที่คล้ายกัน ตัวอย่างเช่นเราสามารถถอดรหัสการสับเปลี่ยนแบบทางเดียวfดังนี้ถ้าเราได้รับf(x) (และสมมติว่าnเป็นคู่): ถ้าเราใช้สตริงแบบสุ่มf(r)<f(x)จากนั้นใช้f(r)mod3ถ้าf(r)>f(x)แล้วใช้f(r)1mod33 สุดท้ายถ้าf(r)=f(x)แล้วเราจะทำเช่นr=x x (ถ้าnแปลกแล้วก็มีงานคล้าย ๆ กันเราต้องตรวจสอบว่าf(r+1)=f(x)และลบ2ถ้าf(r)>f(x) )

สรุปคำตอบ Emil Jeřábekแสดงให้เห็นว่าหากเราไม่สามารถสร้างผลงานได้อย่างสมบูรณ์แบบเราสามารถแก้ปัญหาการค้นหาที่มีค่าเดียวจาก TFNP และจาก PPA-3 ในทางกลับกันแดเนียลโลได้แสดงให้เห็นว่าเราไม่สามารถแก้ปัญหา NP-complete ได้ด้วยวิธีข้างต้นเว้นแต่ว่า NP = co-NP


@Tayfun ถ้าคือแม้เราต้องที่จะหารด้วยถ้าเป็นเลขคี่ที่เมื่อเราต้องการที่จะหารด้วย3ฉันจะมีความสุขถ้าคุณมีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับส่วนที่ฉันควรจะเฉพาะเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับ 2 n - 1 3 n 2 n - 2 3n2n13n2n23
domotorp

(1) คุณสามารถสรุปตัวอย่างด้วยการเปลี่ยนลำดับแบบทางเดียวเพื่อแก้ไขฟังก์ชั่น (ค่าเดียว) ใน TFNP (2) คุณสามารถแก้ปัญหาการค้นหา PPA-3 โดยพลการ
Emil Jeřábek

@Emil (1): ได้อย่างไร (2): ฉันยังคิดด้วยว่านี่อาจเป็นคลาสความซับซ้อนที่ถูกต้อง แต่ฉันไม่เห็นสาเหตุที่เราสามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้
domotorp

ฉันจะลองเขียนมันเป็นคำตอบในภายหลัง Btw คำถามน่าสนใจฉันไม่รู้ว่าอะไรเกี่ยวข้องกับ downvotes ทั้งหมด
Emil Jeřábek

2
downvotes เป็นสิ่งที่แปลกประหลาด นี่เป็นคำถามที่ยอดเยี่ยมมาก! และฉันไม่เห็นอะไรชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้
Sasho Nikolov

คำตอบ:


6

จากการติดตามคำตอบของ domotorp ฉันเชื่อว่าเราสามารถแก้ปัญหาการค้นหา NP ได้ตามข้อ จำกัด ดังต่อไปนี้:

  1. จำนวนของการแก้ปัญหาที่เป็นที่รู้จักและไม่หารด้วย ; หรือ,3

  2. จำนวนการแก้ปัญหาถูก จำกัด ขอบเขตแบบพหุนาม (แต่ไม่ทราบล่วงหน้า)

สำหรับ 1. เราสามารถใช้ padding แบบง่าย ๆ เพื่อลดเป็นกรณีต่อไปนี้:

  • การแก้ปัญหามาจากซึ่งคือเท่ากัน[0,2m1)m

  • จำนวนคำตอบน่าพอใจsss1(mod3)

  • วิธีแก้ปัญหาใด ๆ อย่างน้อยระยะทางห่างกัน (บอกว่าพวกมันทั้งหมดหารด้วย )44

ขอให้สังเกตว่า2 ดังนั้นเราสามารถแก้ปัญหาได้โดยเลือกสุ่มและใช้โปรโตคอลที่คล้ายกันเช่นเดียวกับในคำตอบของฉันสำหรับวิธีแก้ปัญหาเฉพาะถ้าทำให้เกิดการกระจาย ในสั้นของหนึ่งต่อแต่ละโซลูชั่น) และการแสดงผลถ้าเมตร)32msa[0,2m)a[0,2ms){0,1,2}0s0a[2ms,2m)

สำหรับ 2. สมมติแรกที่จำนวนของการแก้ปัญหาเป็นที่รู้จักกัน ในขณะที่/cstheory//a/37546ให้เป็นพลังงานที่ใหญ่ที่สุดของที่แบ่งเพื่อให้{3} ลองพิจารณาปัญหาการค้นหาซึ่งคำตอบคือซึ่งและแต่ละเป็นวิธีแก้ปัญหาดั้งเดิม ในมือข้างหนึ่งปัญหาดั้งเดิมลดลงไปที่ใหม่ ในทางกลับกันจำนวนการแก้ปัญหาของปัญหาใหม่คือคือไม่หารด้วยsp(n)3k3s3(s3k)y0,,y3k1y0<y1<<y3k1yi(s3k)3และรู้จัก ดังนั้นเราจะทำโดย 1

ตอนนี้ถ้าจำนวนของการแก้ปัญหาถูกล้อมรอบด้วยแต่ไม่เป็นที่รู้จักเราเรียกใช้โปรโตคอลข้างต้นครั้ง ( ) ในแบบคู่ขนานสำหรับแต่ละทางเลือกที่เป็นไปได้ของและ:p(n)22p(n)1s2

  • หากเธรดใด ๆ ส่งคืนโซลูชันของปัญหาดั้งเดิมเราจะส่งหนึ่งเธรดดังกล่าวไปยังเอาต์พุต

  • ถ้ากระทู้ทั้งหมดที่ผลตอบแทนองค์ประกอบเราส่งออก(r_1r1,,r2{0,1,2}(r1+r2++r2)mod3

เงื่อนไขในเหตุการณ์ที่สองมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในเพราะเป็นจำนวนจริงของการแก้ปัญหาเดิมในขณะที่อื่น ๆเป็นอิสระจากดังนั้นผลรวมทั้งหมดจึงกระจายอย่างสม่ำเสมอ .rs{0,1,2}srirs


การวางนัยทั่วไปของ 1 และ 2 คือจำนวนของการแก้ปัญหามาจากรายการคำนวณจำนวนพหุนาม - เวลาเช่นว่าพลังที่ใหญ่ที่สุดของหารด้วยใด ๆ ของพวกเขาจะถูก จำกัด ขอบเขตพหุนาม 3
Emil Jeřábek

แต่คุณรู้หรือไม่ว่าปัญหาที่ไม่ได้คอมโพสิตนั้นสามารถพิสูจน์ได้ว่าจำนวนของการแก้ปัญหาหารด้วยพลังโพลิโนเมียลบางอย่างที่ ? โดยคอมโพสิตฉันหมายถึงสิ่งที่ต้องการนำเสนอผลิตภัณฑ์โดยตรงของปัญหาบางอย่างที่จำนวนของการแก้ปัญหาหารด้วยปัญหาคอมโพสิตสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดายวิธีดังกล่าวข้างต้น 33
domotorp

ฉันคิดว่ามันเป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ว่ามี oracle ภายใต้พลัง superpolynomial ของ 3 ปัญหาที่ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีข้างต้น
domotorp

@domotorp เป็นเรื่องที่น่าสนใจฉันสนุกกับความเป็นไปได้ที่อาร์กิวเมนต์ Valiant – Vazirani บางประเภทสามารถใช้แก้ปัญหา TFNP โดยอำเภอใจได้ อย่างไรก็ตามคุณสมบัติยังไม่สมบูรณ์ ฉันรู้สึกไม่พอใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับข้อ จำกัด ในคำตอบนี้ที่ทราบจำนวนของการแก้ปัญหาหรืออย่างน้อยก็มาจากรายการที่สามารถสร้างได้ในพหุนาม สำหรับสิ่งหนึ่งคลาสของปัญหาดังกล่าวนั้นเทียบไม่ได้กับ PPA-3 จากคำตอบอื่นของฉันดังนั้นจึงเป็นการดีที่จะมีการก่อสร้างที่ทำให้ทั้งคู่เป็นแบบทั่วไป AFAICS ขอบเขตบนเพียงอย่างเดียวคือปัญหาใด ๆ ที่แก้ไขได้ ...
Emil Jeřábek

... ด้วยวิธีข้างต้นสามารถลดปัญหา TFNP ซึ่งมีวิธีแก้ไขจำนวนโมดูโล (แต่ไม่ทราบ) ไม่ชัดเจนสำหรับฉันที่จะคาดหวังว่านี่เป็นคลาสที่เหมาะสมหรือไม่ก็ต้องมีข้อ จำกัด เพิ่มเติมบางอย่าง 13
Emil Jeřábek

10

ฉันจะใช้ตัวเลขที่เริ่มต้นจากแทนที่จะเป็นเพราะฉันคิดว่ามันเป็นธรรมชาติมากขึ้น01

นี่คือปัญหาสองระดับที่เราสามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีนี้:

  1. ฟังก์ชั่นใน TFNP (เช่นปัญหาการค้นหา NP รวมที่มีมูลค่าเดียว)

    (นี่เป็นการสรุปตัวอย่างที่มีวิธีเรียงสับเปลี่ยนแบบทางเดียวซึ่งรวมถึงปัญหาการตัดสินใจกรณีพิเศษจาก )UPcoUP

    การตั้งค่าคือเรามีพหุนามเวลาพหุนามและพหุนามเช่นนั้นสำหรับทุก ๆความยาวมีความยาวเฉพาะของความยาวเช่นนั้นถือ งานคอมพิวเตอร์คือให้ค้นหาYR(x,y)p(n)xnym=p(n)R(x,y)xy

    ตอนนี้ผมจะสมมติว่า WLOGแม้จะเพื่อให้1 อัลกอริทึมคือการสร้างแบบสุ่มและเอาท์พุทm2m1(mod3)y[0,2m)

    • y (เป็นวิธีแก้ปัญหาการค้นหา) ถ้า ;R(x,y)

    • yy (เป็นองค์ประกอบสุ่มของ ) ถ้าและ ;{0,1,2}yy{1,2}R(x,y)

    • ymod3 (เป็นองค์ประกอบสุ่มของ ) ถ้าไม่มีแก้y){0,1,2}y{y,y1,y2}R(x,y)

    หากไม่มีวิธีการแก้ไขปัญหาการค้นหาตัวเลือกแบบสุ่มจะให้และครั้งและครั้ง (อีกหนึ่ง) แต่ถ้าแก้ปัญหาการค้นหาเรา tinkered กับองค์ประกอบ (ซึ่งตีทุกสามชั้นตกค้าง) เพื่อให้พวกเขาเพียง แต่ผลิตสารตกค้างที่และซึ่งปรับประโยชน์จาก0(ฉันสมมุติว่าที่นี่ wlog ที่ )2m12 (2m1)/30 (2m+2)/3yy,y+1,y+2120y<2m2

  2. PPA-ปัญหาการค้นหา3

    วิธีที่สะดวกในการกำหนด PPA-คือปัญหาการค้นหาของ NP หลายคนสามารถแก้ไขปัญหาประเภทต่อไปนี้ได้ เรามีฟังก์ชันพหุนามแบบคงที่และพหุนามเช่นนั้นสำหรับอินพุตใด ๆของความยาว , การทำแผนที่เหนี่ยวนำถูก จำกัด ให้อินพุตของความยาวเป็นฟังก์ชั่ความพึงพอใจทุกปีงานมีให้หา fixpointของ : y3f(x,y)p(n)xnfx(y)=f(x,y)ym=p(n)fx:[0,2m)[0,2m)fx(fx(fx(y)))=yyxyfxfx(y)=y

    เราสามารถแก้ปัญหานี้ได้ตามวิธีในคำถามดังต่อไปนี้: เมื่อกำหนดของความยาวเราจะสร้างความยาวของความยาวและสุ่มเอาท์พุทxnym=p(n)

    • yถ้ามันเป็น fixpoint ของ ;fx

    • มิฉะนั้น ,และเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกัน เราสามารถติดป้ายกำกับพวกเขาเป็นกับ , และเอาท์พุทดังกล่าวว่าการ yyfx(y)fx(fx(y)){y,fx(y),fx(fx(y))}={y0,y1,y2}y0<y1<y2i{0,1,2}y=yi

    เป็นที่ชัดเจนจากคำจำกัดความที่สิ่งนี้ให้การแจกแจงแบบสม่ำเสมอบนเนื่องจาก non-fixpoint ของมาใน triples{0,1,2}y


ผมขอแสดงให้เห็นถึงการบันทึกความเท่าเทียมกันของปัญหาข้างต้นกับปัญหาที่สมบูรณ์ของ Papadimitriou สำหรับ PPA -เนื่องจากคลาสนี้ส่วนใหญ่ถูกทอดทิ้งในวรรณคดี ปัญหาดังกล่าวถูกกล่าวถึงใน Buss, Johnson:“ หลักฐานพิสูจน์เชิงประพจน์และการลดลงระหว่างปัญหาการค้นหา NP "แต่พวกเขาไม่ได้กล่าวถึงความเท่าเทียมกัน สำหรับ PPA มีปัญหาคล้ายกัน (LONELY) ใน Beame, Cook, Edmonds, Impagliazzo และ Pitassi:“ ความซับซ้อนของปัญหาการค้นหาปัญหา NP” ไม่มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับอาร์กิวเมนต์ด้านล่างใช้งานได้โดยอนุโลมสำหรับนายกแปลก ๆ33

ข้อเสนอ:ปัญหาการค้นหา NP ต่อไปนี้คือโพลีเวลาหลาย ๆ ค่าที่ลดลงได้ซึ่งกันและกัน:

  1. ให้วงจรที่เป็นตัวแทนของกราฟสองทิศทางที่ไม่ได้กำหนดทิศทางและจุดยอดซึ่งปริญญาไม่สามารถหารด้วยได้หาจุดสุดยอดอีกอัน(AB,E)uAB3

  2. เมื่อพิจารณาวงจรที่แสดงกราฟกำกับและจุดยอดที่ระดับดุล (กล่าวคือออกนอกองศาลบด้วยองศา) ไม่หารด้วยให้หาจุดยอดอีกอัน(V,E)uV3

  3. ป.ร. ให้วงจรการคำนวณฟังก์ชันเช่นที่ค้นหา fixpoint ของฉf:[0,2n)[0,2n)f3=idf

พิสูจน์:

1p2เห็นได้ชัดเนื่องจากมันเพียงพอที่จะนำขอบจากซ้ายไปขวา

2p1 : ก่อนอื่นให้เราสร้างกราฟสองฝ่ายที่มีน้ำหนัก ให้และเป็นสำเนาของ : ,\} สำหรับแต่ละขอบเดิมเราใส่ในขอบของน้ำหนักและขอบของน้ำหนัก-1สิ่งนี้ทำให้เท่ากับระดับสมดุลของในกราฟต้นฉบับ หากเป็นจุดสมดุลที่กำหนดเราจะเพิ่มขอบพิเศษของน้ำหนักABVA={xA:xV}B={xB:xV}xy{xA,yB}1{xB,yA}1deg(xA)=deg(xB)xub0(mod3){uA,uB}bเพื่อให้และ 0 จะเป็นจุดสุดยอดที่เราเลือกdeg(uA)=2b0(mod3)deg(uB)=0uA

เพื่อที่จะทำให้กราฟเป็นกราฟที่ไม่มีการบอกทิศทางแบบไม่ธรรมดาเราจะลดโมดูโลน้ำหนักทั้งหมดก่อนและลดน้ำหนักที่ขอบทั้งหมด เหลือเพียงขอบน้ำหนักและเท่านั้น หลังสามารถแทนที่ด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นแทนที่จะเป็นขอบน้ำหนักเรารวมจุดยอดใหม่ ,สำหรับ , ด้วยขอบ , , , , : สิ่งนี้ทำให้30122{xA,yB}wiAziBi=0,,3{xA,yB}{xA,ziB}{wiA,yB}{wiA,ziB}{wiA,z(i+1)mod4B}deg(wiA)=deg(ziB)=3และก่อเพื่อและ B52(mod3)xAyB

3p2 : ผมขอสมมติสำหรับความเรียบง่ายคือแม้เพื่อให้2เราสร้างกราฟกำกับบนดังนี้:n2n1(mod3)V=[0,2n)

  • เรารวมถึงขอบและสำหรับแต่ละx3x+13x3x+23xx<2n/31

  • หากเป็นวงโคจรที่ไม่ fixpoint ของเรารวมถึงขอบและx_2x0<x1<x2fx0x1x0x2

จุดสุดยอดได้รับการแต่งตั้งจะเป็นn-1 ข้อแรกก่อความสมดุลหรือแต่ละจุดสุดยอดยู ประโยคที่สองมีส่วนทำให้เกิดความสมดุลหรือไปยังจุดยอดที่ไม่ใช่จุดตรึง ดังนั้นสมมติว่าไม่ได้ fixpoint ก็ย่อมไม่สมดุลแบบโมดูโลและยอดใด ๆ อื่น ๆ ที่ไม่สมดุลแบบโมดูโลเป็น fixpoint ของฉu=2n1121(mod3)u121(mod3)u33f

1p3 : เราอาจคิดว่ากับได้และได้รับยอดมีปริญญา\A=B=[0,2n)nuA2(mod3)

เราได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถฉลากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นขอบด้วยยอดเป็นที่(Y) ด้วยวิธีนี้จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของซึ่งเราระบุด้วย{2n}) เรากำหนดฟังก์ชันบนดังนี้yB(y,j)j<deg(y)E[0,2n)×[0,2n)[0,22n)f[0,2n)×[0,2n)

  • ในการเติมเต็มของ : สำหรับแต่ละและนั่นเราทำ , ,3j) นอกจากนี้ , ,สำหรับn-1 สิ่งนี้ออกจากจุดและคะแนนสำหรับแต่ละซึ่งระดับไม่สามารถหารด้วย .EyBjdeg(y)3j<2n1f(y,3j)=(y,3j+1)f(y,3j+1)=(y,3j+2)f(y,3j+2)=(y,3j)f(3i,2n1)=(3i+1,2n1)f(3i+1,2n1)=(3i+2,2n1)f(3i+2,2n1)=(3i,2n1)3i<2n1(2n1,2n1)3(deg(y)mod3)(y,i)yB3

  • ใน : สำหรับแต่ละเราแก้ไขการแจงนับที่มีประสิทธิภาพของขอบเหตุการณ์โดยที่x) เราใส่ , ,สำหรับ\ สิ่งนี้จะทำให้คะแนนสำหรับแต่ละจุดยอดซึ่งระดับหารด้วยไม่ได้ExA(y0,j0),,(yd1,jd1)d=deg(x)f(y3i,j3i)=(y3i+1,j3i+1)f(y3i+1,j3i+1)=(y3i+2,j3i+2)f(y3i+2,j3i+2)=(y3i,j3i)i<d/3deg(x)mod3xA3

ตั้งแต่ขอบของเหตุการณ์ทั้งสองถูกปล่อยออกมา เราทำให้มันกลายเป็นวงจรอีกอันโดยใช้เป็นจุดที่สาม จุดที่เหลือจะเหลือเป็น fixpoints ของฉโดยการก่อสร้างใด ๆ ของพวกเขาจะก่อให้เกิดการแก้ปัญหาของ (1)deg(u)2(mod3)f(2n1,2n1)f


1
ทั้งสองวิธีนั้นถูกต้อง แต่ฉันมีปัญหากับคำจำกัดความของคลาส ในคำจำกัดความของ TFNP โดยปกติจะต้องมีอย่างน้อยหนึ่งวิธีแก้ปัญหาที่มีอยู่ในขณะที่คุณต้องการอย่างใดอย่างหนึ่งซึ่งจะเป็น TFUP ฉันเดา เดิมที PPA-3 ถูกกำหนดด้วยการป้อนกราฟ bipartite และจุดสุดยอดที่กำหนดซึ่งมีระดับไม่เท่ากับ 3 และเราต้องการค้นหาจุดสุดยอดอีกอัน ตัวอย่างของคุณกับชัดเจนในคลาสนี้ แต่ทำไมมันถึงสมบูรณ์ (สิ่งนี้อาจเป็นที่รู้จักกันดี แต่มันใหม่สำหรับฉัน)f
domotorp

1
(1) ฉันเน้นอย่างชัดเจนว่าผลลัพธ์ไม่ได้ใช้กับปัญหาการค้นหา TFNP โดยพลการ แต่ใช้กับฟังก์ชันเท่านั้น ฉันไม่รู้วิธีทำให้ชัดเจนยิ่งขึ้น (2) ใช่นี่เทียบเท่ากับคำจำกัดความปกติของ PPA-3 นี่ไม่ควรแสดงให้เห็นยาก
Emil Jeřábek

(1) ขออภัยที่นี่ความสับสนของฉันเป็นภาษาศาสตร์เท่านั้น ในความคิดเห็นดั้งเดิมของคุณคุณได้เน้นถึงคุณค่าอันเดียว แต่ในคำตอบของคุณคุณเขียนแค่ฟังก์ชั่น TFNP แล้วเพิ่มในวงเล็บคือ "ie" ซึ่งทำให้เท่าที่ฉันรู้ ฉันคิดว่ามันจะง่ายต่อการเข้าใจถ้าคุณเขียน "ฟังก์ชั่น TFNP ที่มีค่าเดียว" ในคำตอบของคุณเช่นกัน
domotorp

(2) ความเท่าเทียมกันนี้น่าแปลกใจมาก ด้วยกลอุบายที่คล้ายกันที่คุณเคยใช้ใน (1) ก็หมายความว่า USAT อยู่ใน PPA-3 ใช่ไหม? ฉันคาดหวังว่ามันน่าจะเป็นไปได้มากกว่าที่ปัญหาของฉันจะเกี่ยวข้องกับ TFNP บางตัวซึ่งจำนวนของการแก้ปัญหาคือ 1 หรือ 2 mod 3 สำหรับแต่ละ (และเราจำเป็นต้องทราบว่า) Btw โซลูชันของคุณสำหรับ (1) แสดงว่า FullFactoring สามารถแก้ไขได้ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจดั้งเดิมของฉัน n
domotorp

ฟังก์ชั่นเป็นค่าเดียว นั่นคือความหมายของฟังก์ชั่น ฉันจะพยายามค้นหาข้อมูลใน PPA-3 อย่างไรก็ตามฉันไม่เห็นว่าจะรวม USAT อย่างไร การก่อสร้างใน (1) ไม่ได้ผลิตโพลีเวลากับหรืออย่างน้อยฉันไม่เห็นมันสำหรับทางเลือกที่ชัดเจนหนึ่งไม่สามารถคำนวณโดยไม่ต้องแก้ปัญหาการค้นหาก่อน ff3=idf(2m1)
Emil Jeřábek

7

หากคุณได้อย่างสมบูรณ์แบบสามารถสร้าง modหรือแก้ SAT (หรือปัญหา NP-สมบูรณ์อื่น ๆ สำหรับเรื่องที่) แล้วcoNP โดยเฉพาะอย่างยิ่งพิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สมบูรณ์แบบ / แก้เมื่อได้รับสูตร SAT \3NP=coNPϕ

Letเป็นจำนวนสูงสุดของบิตสุ่มวาดโดยกำเนิดในปัจจัยการผลิตที่มีขนาดnเนื่องจากตัวกำเนิดทำงานในเวลาพหุนามคือพหุนาม ตั้งแต่ไม่หารด้วยจะต้องมีลำดับบางส่วนของที่มากที่สุดเหรียญกลมๆที่จะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอาท์พุท (ที่ถูกต้อง) คำตอบสำหรับ\ดังนั้นถ้าไม่น่าพอใจมีชุดเหรียญที่ทำให้เครื่องปั่นไฟบอกว่าไม่น่าพอใจ ถ้าเป็นที่น่าพอใจผู้สร้างจะไม่อ้างว่าอย่างผิด ๆ(n)n(n)2(n)3(n)ϕϕϕϕϕไม่น่าพอใจไม่ว่าจะเป็นเหรียญอะไร ดังนั้นเราจึงได้แสดงให้เห็นว่าภาษาสูตร unsatisfiable อยู่ในหมายความcoNP UNSATNPNP=coNP


2
กล่าวอีกนัยหนึ่ง: สิ่งที่เราสามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีนี้คือลดปัญหา TFNP ดังนั้นแทนที่จะเป็น NP เราควรจะยิงหาคลาสย่อยของ TFNP
Emil Jeřábek

ใช่ถึงแม้ว่าฉันไม่แน่ใจว่าจำเป็นต้องมีความเป็นเอกลักษณ์หรือใครสามารถหนีไปกับบางสิ่งที่อ่อนแอลงอย่างมาก
daniello

1
เอกลักษณ์ของอะไร
Emil Jeřábek

"เซ็ตอัพคือเรามีพหุนามพหุนามและพหุนามเช่นนั้นสำหรับทุกๆของความยาวมีความยาวเฉพาะที่มีความยาวเช่นนั้นถืองานการคำนวณคือให้ค้นหา " ฉันมีความรู้สึกว่าจำนวนของที่ไม่หารด้วยอาจเพียงพอ [เพิ่งสังเกตเห็นคำตอบใหม่ของ domotorp]R(x,y)p(n)xn ym=p(n)R(x,y)xyy3
daniello

3
ส่วนแรกของคำตอบของฉันเกี่ยวกับปัญหาการค้นหาด้วยวิธีแก้ปัญหาเฉพาะ แต่แน่นอนไม่จำเป็น ส่วนที่สองของคำตอบของฉันเกี่ยวกับปัญหาการค้นหาด้วยวิธีแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นมากมาย สิ่งที่ฉันหมายถึงโดยความคิดเห็นของฉันข้างต้นคือการสังเกตอย่างง่าย ๆ ว่าหากเป็นอัลกอริทึมโพลีเวลาแบบสุ่มที่สร้างองค์ประกอบสุ่มอย่างสม่ำเสมอของหรือแก้ปัญหาดังนั้น“ กำหนดคำนวณสตริงของบิตสุ่มที่ทำให้แก้ ” เป็นปัญหา TFNP และสามารถลดลงได้ ไม่มีลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้อง A(x){0,1,2}SxASS
Emil Jeřábek

4

ดังนั้นนี่คือส่วนขยายของการโต้แย้งของ Emil ที่แสดงว่าปัญหาการค้นหาที่จำนวนการแก้ปัญหาคือ 1, 2 หรือ 4 (เราไม่จำเป็นต้องทราบว่าจะแก้ไขข้อใด) ในวิธีข้างต้น ฉันโพสต์มันเป็นคำตอบเพราะมันนานเกินไปสำหรับความคิดเห็นและฉันหวังว่าบางคนฉลาดกว่าที่ฉันสามารถพิสูจน์ได้ว่าอันที่จริงจำนวนของการแก้ปัญหาสามารถเป็นอะไรที่ไม่หารด้วย 3

พูดว่าสตริงสุ่มอยู่ใกล้กับสารละลาย (เช่นกับซึ่งถือ) ถ้าหนึ่งใน ,หรือถือ (สำหรับความเรียบง่ายสมมติว่าและ . ไม่ได้แก้ปัญหา) ในการแก้ปัญหาของ Emil มันก็มากพอที่จะสร้างสตริงแบบสุ่มและเอาท์พุทยกเว้นว่าเราในท้องถิ่นทั่วซอโซลูชั่น; ฉันไม่เข้าไปดูรายละเอียดดูคำตอบของเขา มันก็เพียงพอแล้วสำหรับเราที่ว่าถ้าอยู่ใกล้กับวิธีแก้ปัญหาแล้วเราสามารถฆ่าหมายเลขโดยพลการryR(x,y)R(x,r)R(x,r+1)R(x,r+2)y=0y=1rrmod3rmod3โดยอาจจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาการแสดงผลเพื่อให้สำหรับส่วนที่เหลือของที่ 'sฟังก์ชั่นให้เครื่องแบบหมายเลขที่ดีเลิศ3rrmod3mod3

ตอนนี้ให้เราคิดว่าจำนวนของการแก้ปัญหาเป็น 1 หรือ 2 สำหรับการใด ๆxเราสร้างสองสายสุ่มของความยาว :และr_2ถ้าอย่างน้อยหนึ่งของพวกเขาไม่ได้ใกล้เคียงกับการแก้ปัญหาที่เราส่งออก3 สำหรับความเรียบง่ายสมมติว่าเป็นอย่างนั้นเพื่อให้เรามี 0 พิเศษถ้าเราทำสิ่งนี้และสมมติว่าถ้ามีวิธีแก้ปัญหาสองข้อพวกมันอยู่ไกล หากทั้งและใกล้เคียงกับวิธีแก้ปัญหาเดียวกันเราก็ทำไปๆ เพื่อที่เราจะฆ่า 0 ถ้าและใกล้เคียงกับวิธีแก้ปัญหาที่แตกต่างกันดังนั้นถ้าเราก็ทำไปๆxnr1r2r1+r2mod3nr1r2r1r2r1<r2r1>r2เราทำไปๆ เพื่อที่เราจะฆ่า 2 วิธีนี้ถ้ามีวิธีแก้ปัญหาเดียวเราจะฆ่า 0 ตัวเดียวในขณะที่ถ้ามีวิธีแก้ปัญหาสองตัวเราจะฆ่า 0 สองตัวและหนึ่ง 1 และหนึ่ง 2

อาร์กิวเมนต์นี้ไม่สามารถขยายได้ถึง 3 โซลูชั่น แต่อาจเป็น 4 และจากที่นี่ฉันจะร่างไม่สมบูรณ์ สร้างสตริงสุ่มสี่สตริงและเอาท์พุทเว้นแต่ว่าทั้งหมดจะอยู่ใกล้กับโซลูชัน อีกครั้งสมมติว่ามี 0 พิเศษและการแก้ปัญหาอยู่ไกล หากทั้งหมดอยู่ใกล้กับวิธีแก้ปัญหาเดียวกันเราก็จะไปฆ่า 0 ถ้าสามตัวนั้นใกล้กับวิธีแก้ปัญหาเดียวกันที่เล็กกว่าสารละลายที่ที่สี่อยู่ใกล้ ไปรอบ ๆ เพื่อฆ่า a 1 หากสามของอยู่ใกล้กับโซลูชันเดียวกันที่ใหญ่กว่าโซลูชันที่ที่สี่r1,r2,r3,r4r1+r2+r3+r4mod3riririririอยู่ใกล้เราจะเพื่อฆ่า 2 หากทั้งหมดอยู่ใกล้กับวิธีแก้ปัญหาที่แตกต่างกันเราจะฆ่า 0 ของสาม ความถูกต้องของโซลูชันหนึ่งและสองนั้นคล้ายกับกรณีก่อนหน้า สำหรับวิธีแก้ปัญหาสี่ข้อสังเกตว่าเราฆ่าสี่ + สาม 0 ของหก 1 และหก 2ri

ฉันคิดว่าการใช้เหตุผลของย่อหน้าสุดท้ายสามารถขยายไปถึงจำนวนของการแก้ปัญหาที่ไม่สามารถหารด้วย 3 ด้วยพีชคณิตบางตัว คำถามที่น่าสนใจมากขึ้นคือมีโปรโตคอลที่ทำงานสำหรับวิธีแก้ไขปัญหาใด ๆ หรือไม่

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