ตัวแปรของ Critical SAT ใน DP


10

ภาษาLอยู่ในคลาสDPมีสองภาษาL1NPและL2coNPเช่นนั้นL=L1L2

ปัญหาที่สมบูรณ์ของcanonical DPคือ SAT-UNSAT: จากนิพจน์ 3-CNF สองนิพจน์คือFและGจริงหรือไม่ที่Fน่าพอใจและGไม่ใช่?

ปัญหา SAT ที่สำคัญยังเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อDPสมบูรณ์: ด้วยนิพจน์ 3-CNF Fมันเป็นความจริงหรือไม่ที่Fไม่น่าพอใจ แต่การลบอนุประโยคใด ๆ

ฉันกำลังพิจารณาตัวแปรที่แตกต่างกันของปัญหา SAT ที่สำคัญ: จากนิพจน์ 3-CNF Fเป็นความจริงหรือไม่ที่Fพอใจ แต่เพิ่ม 3 ข้อ (นอกFแต่ใช้ตัวแปรเดียวกับF ) ทำให้ไม่น่าพอใจใช่ไหม แต่ฉันไม่ประสบความสำเร็จในการค้นหาการลดลงจาก SAT-UNSAT หรือแม้แต่พิสูจน์ว่าเป็นNPหรือcoNPยาก

คำถามของฉัน: ชุดตัวเลือก DP นี้สมบูรณ์หรือไม่

ขอบคุณสำหรับคำตอบ


ฉันไม่ทราบ DP: คลาสที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้า CRITICAL-SAT เสร็จสมบูรณ์แล้ว
Suresh Venkat

1
หากมีสอง assigments ความพึงพอใจแล้วφไม่สูงสุด (สมมติว่าพวกเขาแตกต่างกันในตัวแปรpดังนั้นpไม่ได้บอกเป็นนัยโดยสูตรและการเพิ่มหรือส่วนที่มีมันจะไม่เปลี่ยนความน่าพอใจ) ถ้าเราสามารถหาประโยคที่ไม่ได้บอกเป็นนัยในสูตรในเวลาพหุนามเราสามารถเพิ่มได้ การปฏิเสธสูตรและใช้กฎหน่วยประโยคเท่านั้น ในที่สุดเราจะพบค่าของตัวแปรทั้งหมดสำหรับการมอบหมายที่น่าพอใจ จากนั้นเราก็ต้องตรวจสอบว่าสูตรนั้นเทียบเท่ากับสูตรบัญญัติของการมอบหมายนั้นหรือไม่ ττφφpp
Kaveh

1
@Kaveh: ฉันเข้าใจผิดคำถามกลั่นของคุณ ในคำถามรุ่นของคุณ“ ไม่มีประโยคที่ไม่ได้บอกเป็นนัยโดยสูตรและสามารถเพิ่มไปได้โดยไม่ทำให้ไม่น่าพอใจ” เทียบเท่ากับเงื่อนไขว่ามีการมอบหมายที่น่าพอใจเพียงหนึ่งเดียวและเป็นมาตรฐานสหรัฐฯ - ปัญหาที่สมบูรณ์ (เนื่องจาก coNP-hard)
Tsuyoshi Ito

1
ซาเวียร์: คุณถูกต้องแล้วว่าภาษาในเวอร์ชัน @ Kaveh เป็นส่วนหนึ่งของภาษาในรุ่นของคุณ แต่นั่นไม่ได้หมายความถึงการลดทอนระหว่างปัญหาทั้งสอง (ในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง) โปรดจำไว้ว่าการลดจะต้องแมปใช่อินสแตนซ์กับใช่อินสแตนซ์และไม่มีอินสแตนซ์กับไม่มีอินสแตนซ์
Tsuyoshi Ito

1
ขออภัยฉันเขียนไปในทิศทางตรงกันข้าม ภาษาในรุ่นของคุณเป็นส่วนย่อยของภาษาในเวอร์ชันของ Kaveh
Tsuyoshi Ito

คำตอบ:


2

[ฉันทำให้มันเป็นคำตอบที่เหมาะสม b / c ใครบางคนให้มัน -1]

ถ้าใด ๆข้อที่ได้รับอนุญาตให้มีการเพิ่มแล้วภาษาที่ว่างเปล่า - อย่างชัดเจนสูตรพอใจใด ๆคุณสามารถเพิ่ม 3 ข้อสร้างขึ้นของตัวแปรที่ไม่ปรากฏในF : F { C }จะพอใจFcFF{c}

ถ้าส่วนคำสั่งที่เพิ่มต้องใช้ตัวแปรของFดังนั้นภาษาจะเป็น P

เหตุผลมีดังนี้:

ใช้ใด ๆคือF S Tและสำหรับการใด ๆ 3 ข้อกับตัวแปรของF , F { C } U N S T พูดc = l 1l 2l 3Fโดยที่l iเป็นตัวอักษร เนื่องจากF { c }เป็น UNSAT ทุกรุ่น0 (สำหรับi =FLFSATcFF{c}UNSATc=l1l2l3FliF{c}ต้องมี l iFลิตร2ลิตร3li=0 ) - เพราะถ้าบางรุ่นมีเช่น L 1 = 1แล้วมันจะตอบสนองและอื่น ๆ F { C } ตอนนี้คิดว่ามีอยู่อีกข้อ'ที่เป็นเหมือนแต่มีหนึ่งหรือพลิกตัวอักษรและเช่นว่า'Fพูด' = ¬ ลิตร1 จากนั้นอาร์กิวเมนต์เดียวกันทุกรุ่นของ Fจะต้องมี l 1 = 1i=1,2,3l1=1cF{c}cccFc=¬l1l2l3Fl1=1 1ดังนั้นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับคือสำหรับแต่ละข้อc Fมีคำสั่งอื่น ๆ อีก 6 ข้อในFที่ใช้ตัวแปรสามตัวของc - ให้เรียกเซตย่อย 7 ส่วนของบล็อกFเหล่านี้ โปรดทราบว่าแต่ละบล็อกหมายถึงการมอบหมายที่น่าพอใจให้กับตัวแปรของมัน เมื่อเงื่อนไขที่จำเป็นนี้เป็นที่พอใจ, Fเป็นที่น่าพอใจไม่ซ้ำกันหรือไม่พอใจ ทั้งสองกรณีสามารถแยกแยะได้โดยการทดสอบว่าการมอบหมายโดยนัยโดยบล็อกของFFLcFFcF FF การปะทะกันซึ่งสามารถทำได้อย่างชัดเจนในเวลาเชิงเส้น


1
การสังเกตของคุณนั้นโดยพื้นฐานแล้ว: เพื่อให้ได้คำตอบใช่ F ต้องมีเจ็ดในแปดส่วนของตัวแปรที่แตกต่างกันสามตัวเลือกอย่างแน่นอน ดังนั้นการค้นหาการมอบหมายที่ไม่ซ้ำกัน (หรือการตรวจสอบความไม่สอดคล้องกัน) จึงทำได้ง่ายในเวลาพหุนาม
Tsuyoshi Ito

2
@ ซาเวียร์: ปัญหาทั้งสองอาจดูคล้ายกัน แต่การสังเกตของแอนตันแสดงให้เห็นว่าพวกเขาแตกต่างกันมาก นี่เป็นเรื่องธรรมดามากในความซับซ้อนของการคำนวณ ตัวอย่างทั่วไปรวมถึงการเปรียบเทียบระหว่าง 2SAT และ 3SAT และระหว่างวงจร Eulerian และวงจร Hamiltonian
Tsuyoshi Ito

2
@Xavier - คำตอบ Tayfun เป็นที่ไม่ถูกต้อง เขาแสดงให้เห็นว่าปัญหาอยู่ใน DP - มันดีปัญหาใด ๆ ใน P คือโดยอัตโนมัติใน DP เพื่อแสดงให้เห็นว่าปัญหาคือ DP-complete เขาจะต้องแสดงการลดลงของปัญหา DP-complete อื่น (เช่นตัวแปรแรกของ Critical SAT) ฉันส่งการแก้ไขไปยังคำตอบของเขา แต่อยู่ในคิวสำหรับ "การตรวจสอบเพื่อน"
Anton Belov

3
@Anton: ไม่แนะนำให้แก้ไขคำตอบที่โพสต์โดยผู้ใช้รายอื่น หากคุณคิดว่าคำตอบของ Tayfun นั้นไม่ถูกต้องโดยพื้นฐานคุณไม่ควรพยายามแก้ไขด้วยการแก้ไข
Tsuyoshi Ito

1
เป็นที่ชัดเจนจากปัญหา SAT-UNSAT ว่าสำหรับหนึ่งสูตรที่คุณตรวจสอบความพึงพอใจสำหรับสูตรอื่น ๆ ที่คุณตรวจสอบความไม่พอใจ ... ใน prpblem sat ที่สำคัญดั้งเดิมคุณไม่ได้รับว่าสูตรบูลีนที่ให้นั้นไม่น่าพึงพอใจ คุณต้องตรวจสอบมัน เช่นเดียวกับรุ่น Xaviers คุณต้องตรวจสอบว่าสูตรบูลีนที่ให้นั้นเป็นที่น่าพอใจ
Tayfun ชำระ

-1

ฉันขอเสนอคำตอบสำหรับคำถามของฉันเองได้ไหมขอบคุณความคิดเห็นของคุณ: ตัวแปรของ Critical SAT อยู่ใน P

ให้เราเรียกว่า "ปัญหา 1" ตัวแปรของ Critical SAT: จากนิพจน์ 3-CNF มันเป็นความจริงหรือไม่ที่ Fพอใจ แต่การเพิ่มอนุประโยคใด ๆ ออกจากFทำให้ไม่น่าพอใจใช่ไหมFFF

และ "ปัญหา 2": ด้วยนิพจน์ 3-CNF มันเป็นความจริงหรือไม่ที่Fมีส่วนคำสั่งทั้งหมดที่บอกเป็นนัยและมีแบบจำลองที่เป็นเอกลักษณ์หรือไม่?FF

กำหนดสูตร 3-CNF, FF

ถ้าเป็นตัวอย่างของปัญหาใช่ 2 แล้วใด ๆ ออกข้อของFไม่ได้ส่อให้เห็นถึงFและจากนั้นครอบคลุมเพียงคนเดียวที่ได้รับมอบหมายเป็นไปได้สำหรับความพึงพอใจF การเพิ่มอนุประโยคดังกล่าวไปที่Fทำให้ไม่สามารถพิสูจน์ได้อย่างแน่นอน Fจึงเป็นตัวอย่างของปัญหาใช่ 1FFFFFF

ถ้าเป็นเช่นไม่มีปัญหา 2 แล้ว: กรณีที่ 1: มันมีอยู่ประโยคหนึ่งออกจากFซึ่งเป็นนัยโดยF จากนั้นการเพิ่มส่วนคำสั่งนี้ไปยังFจะไม่เปลี่ยนความน่าพอใจ Fจึงเป็นตัวอย่างที่ไม่มีปัญหา 1 กรณีที่ 2: Fมีข้อทั้งหมดที่กล่าวถึง แต่ไม่เป็นที่น่าพอใจ Fจึงเป็นกรณีที่ไม่มีปัญหา 1 กรณีที่ 3: Fมีข้อทั้งหมดที่กล่าวถึง แต่มีอย่างน้อย 2 รุ่นที่แตกต่างกัน ดังที่ความคิดเห็นของ Kaveh ขีดเส้นใต้ไว้«สันนิษฐานว่าแบบจำลองต่างกันในตัวแปร p จากนั้นการเพิ่มส่วนคำสั่งที่มีจะไม่เปลี่ยนความน่าเชื่อถือ » FFFFFFFFFFจึงเป็นตัวอย่างของปัญหาที่ 1

จากนั้นคืออินสแตนซ์ใช่ของปัญหา 1 iff Fเป็นอินสแตนซ์ใช่ของปัญหา 2FF

ปัญหาที่ 2 เป็นปัญหา P อย่างชัดเจน (เช่นเป็นตัวอย่างที่ใช่ของปัญหาที่ 2 หากมีจำนวนที่แน่นอน( nF =n(n-1)(n-2)(n3) clauses จาก F โดยไม่มี litterals ที่ตรงกันข้ามในสองตัวใด ๆ -nคือจำนวนของตัวแปร) เช่นเดียวกับปัญหา 1n(n1)(n2)3n


2
คุณสร้างปัญหาดั้งเดิมตามความชอบของคุณ
Tayfun จ่าย

ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับรุ่น 3-SAT กำหนดสูตรบูลีนใน CNF ด้วย M clauses และตัวแปร N, IF M = (3 ^ N) - (2 ^ N) ดังนั้นสูตรบูลีนที่กำหนดเป็น UNSATISFIABLE หรือมีโซลูชันเดียวเท่านั้น ถึงกระนั้นก็ตามการตรวจสอบความพึงพอใจของอินสแตนซ์นั้นยังคงเป็นปัญหา ไม่มีทางที่รุ่นของคุณอยู่ใน P.
Tayfun จ่าย

1
@ ซาเวียร์: คำตอบนี้ดูเหมือนถูกต้อง แต่ฉันคิดว่ามันเหมือนกับที่ Anton ทำในคำตอบของเขา
Tsuyoshi Ito

@Tsuyoshi คุณพูดถูกเพียงแค่แนะนำปัญหาที่ 2 ซึ่งมีส่วนแรก (ทดสอบว่าสูตรมีส่วนที่เกี่ยวข้องทั้งหมดหรือไม่) คุณสนใจไหม - คุณมีความคิดเกี่ยวกับความซับซ้อนของส่วนแรกนี้ไหม?
Xavier Labouze
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.