ทฤษฎีความซับซ้อนเมื่อพยากรณ์เป็นส่วนหนึ่งของอินพุต


14

วิธีที่พบมากที่สุดที่เกิดขึ้นในทฤษฎีความซับซ้อนมีดังนี้: oracle คงที่มีให้พูดเครื่องทัวริงกับทรัพยากรที่มีอยู่อย่าง จำกัด

มี แต่วิธีที่ออราเคิลบางครั้งเกิดขึ้นอีกเป็นส่วนหนึ่งของการป้อนข้อมูล ตัวอย่างเช่นสมมติว่าฉันต้องการศึกษาอัลกอริธึมสำหรับคำนวณปริมาตรของโพลีท็อปมิติที่กำหนด โดยทั่วไปจะต้องระบุ polytope โดยจัดทำรายการ facets ของมันหรือการนำเสนอที่ชัดเจนอื่น ๆ อย่างไรก็ตามเราสามารถสร้างปัญหาในการคำนวณปริมาตรของโพลีท็อปที่ระบุโดยออราเคิลปริมาณที่ใช้พิกัดของจุดในอวกาศเป็นอินพุทและเอาท์พุท "ใช่" ถ้าและถ้าจุดที่กำหนดอยู่ภายใน polytope จากนั้นเราสามารถถามได้ว่าทรัพยากรการคำนวณใดที่จำเป็นในการคำนวณปริมาตรของ polytope ที่ระบุไว้ในลักษณะนี้ ในกรณีนี้เรามีรูปแบบการประมาณเวลาพหุนามที่ดีมากของ Dyer, Frieze และ Kannan และน่าสนใจจากมุมมองของทฤษฎีความซับซ้อนการพิสูจน์ว่าการสุ่มช่วยในวิธีที่สำคัญสำหรับปัญหานี้โดยที่ไม่มีอัลกอริธึมที่กำหนดได้ ดำเนินการเช่นเดียวกับอัลกอริทึม Dyer-Frieze-Kannan

มีวิธีที่เป็นระบบในการศึกษาทฤษฎีความซับซ้อนของปัญหาที่มีการจัดออราเคิลไว้เป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลหรือไม่? มันช่วยลดทฤษฏีของคลาสความซับซ้อนที่มีออราเคิลหรือไม่? ฉันเดาว่าไม่ได้และเนื่องจากมีหลายวิธีมากเกินไปที่ oracle สามารถจัดหาให้เป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลได้ทุกปัญหาของการจัดเรียงนี้จะต้องได้รับการจัดการในลักษณะที่เป็นกิจวัตร อย่างไรก็ตามฉันยินดีที่จะพิสูจน์ว่าผิดในจุดนี้


2
ผมจำได้ว่าการโพสต์ในบล็อกของสกอตต์ Aaronson ที่มีการอภิปรายของประเด็นนี้ในความคิดเห็น # 21- # 23: scottaaronson.com/blog/?p=451
Martin Schwarz

คำตอบ:



9

นี่คงต้องห่างไกลจากคำตอบที่สมบูรณ์ แต่หวังว่ามันจะชี้ไปที่บางแห่งเพื่อดู

ปัญหาที่เป็นส่วนหนึ่งของการป้อนข้อมูลที่จะได้รับในฐานะที่เป็น oracle บางครั้งเรียกว่าปัญหาเกี่ยวกับการป้อนข้อมูลโดยปริยาย มันเป็นเช่นรูปแบบที่สะดวกเมื่อศึกษาพิสูจน์ checkable probabilistically

พื้นที่สำคัญของการศึกษาเกี่ยวกับปัญหาที่มีการป้อนข้อมูลโดยนัยคือทฤษฎีของความซับซ้อนแบบสอบถามที่วัดความซับซ้อนเพียงอย่างเดียวโดยจำนวนการสอบถามไปยัง oracle การป้อนข้อมูลโดยไม่คำนึงถึงจำนวนของการคำนวณระหว่างแบบสอบถาม คลาสความซับซ้อนจำนวนมากมีคู่ของพวกเขาในความซับซ้อนของแบบสอบถามและการแยกระหว่างคลาสความซับซ้อนในความซับซ้อนแบบสอบถามมักหมายถึงการแยก oracle ระหว่างคลาสที่เกี่ยวข้องในความซับซ้อนของการคำนวณ

ฉันไม่ทราบการศึกษาชั้นเรียนที่ซับซ้อนของปัญหาที่มีการป้อนข้อมูลโดยนัย (แทนที่จะเป็นปัญหาของแต่ละบุคคล) โดยคำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการคำนวณ แต่อาจมีบางคนรู้


1
ตอนนี้คุณพูดถึงแล้วคุณรู้หรือไม่ว่าในกรณีใดความซับซ้อนของการสืบค้นไม่ได้ทำให้เกิดการแยกออราเคิลระหว่างคลาสที่เกี่ยวข้องกัน?
Marcos Villagra

@MarcosVillagra: ไม่เฉพาะเจาะจง แต่ฉันสงสัยว่าคู่ที่ซับซ้อนแบบสอบถามของชั้นเรียนในความซับซ้อนในการคำนวณมักจะกำหนดไว้อย่างดี
Tsuyoshi Ito

5

ตัวแบบที่ป้อนข้อมูลเป็นออราเคิลนั้นถูกศึกษาในทฤษฎีการคำนวณและการวิเคราะห์ที่คำนวณได้ หนึ่งในโมเดลที่ใกล้เคียงกับที่คุณต้องการคือโมเดล TTE (Type Two Effectivity) การอ้างอิงที่ดีสำหรับมันคือหนังสือของ Klaus Weihrauch "การวิเคราะห์เชิงคำนวณ " นอกจากนี้เขายังพูดสั้น ๆ เกี่ยวกับความซับซ้อนในบทที่ 7

หนังสือของ Ker-I Ko " การคำนวณความซับซ้อนของฟังก์ชั่นของจริง " กล่าวถึงรูปแบบอื่นของการเข้าถึง Oracle ซึ่งดูเหมือนจะเหมาะสมกว่าสำหรับความซับซ้อน ปัญหาเกี่ยวกับการเป็นตัวแทนของวัตถุประเภทที่สูงขึ้นและวิธีการเข้าถึง oracle เป็นเรื่องละเอียดอ่อน ดูตัวอย่างล่าสุดของ Stephen A. Cook และ Akitoshi Kawamura เรื่อง " Complexity Theory for Operators in Analysis " จาก STOC 2010 และวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขา หนึ่งในประเด็นหลักคือการทำให้แบบจำลองมีความเหมาะสมเราต้องให้เวลากับเครื่องมากพอในการประมวลผลคำตอบจาก oracle สำหรับเวลาพหุนามและพื้นที่พหุนามสามารถทำได้โดยใช้พหุนามคำสั่งที่สูงขึ้นตาม Stephen A. Cook และ Bruce M. Kapron 'การจำแนกลักษณะใหม่ของความเป็นไปได้ของประเภท 2 "FOCS 1991 และ" คุณสมบัติของฟังก์ชันพื้นฐานที่เป็นไปได้ของประเภท จำกัด "STOC 1989

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