วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี

คำถาม & คำตอบสำหรับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีและนักวิจัยในสาขาที่เกี่ยวข้อง

1
ความสมบูรณ์ของ NP มากกว่า reals
ฉันกำลังศึกษารูปแบบการคำนวณ BSS เมื่อเร็ว ๆ นี้ (เช่นความซับซ้อนและการคำนวณจริงเช่น Blum, Cucker, Shub, Smale) สำหรับ reals , มันแสดงให้เห็นว่า, เนื่องจากระบบของพหุนามประกอบด้วยf 1 , ⋯ , f m ∈ R [ x 1 , ⋯ , x n ] , การมีอยู่ของศูนย์คือN P R - สมบูรณ์ อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่าถ้าfเหล่านั้นเป็นพหุนามมีค่าสัมประสิทธิ์จำนวนเต็มเท่านั้นคือf 1 , ⋯ , f m ∈ Z [ x 1 …

3
ความซับซ้อนวงจรของฟังก์ชันส่วนใหญ่
ให้เป็นฟังก์ชันส่วนใหญ่เช่นถ้าหากว่า . ฉันสงสัยว่ามีการพิสูจน์ความจริงต่อไปนี้ (โดย "ง่าย" ฉันหมายถึงการไม่พึ่งพาวิธีความน่าจะเป็นเช่น Valiant 84 ได้หรือในเครือข่ายการเรียงลำดับ; โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสร้างวงจรที่ชัดเจนและตรงไปตรง):f ( x ) = 1 ∑ n i = 1 x i > n / 2ฉ: { 0 , 1 }n→ { 0 , 1 }f:{0,1}n→{0,1}f: \{0,1\}^n \to \{0,1\}ฉ( x ) = 1f(x)=1f(x) = 1Σni = 1xผม> n / 2∑i=1nxi>n/2\sum_{i …

3
ผลของ PH = PSPACE จะเป็นอย่างไร?
คำถามที่ผ่านมา (ดูผลของ NP = PSPACE ) ถามหาผลกระทบที่ "น่ารังเกียจ" ของNPคำตอบที่รายการผลกระทบยุบค่อนข้างน้อยรวมทั้งและคนอื่น ๆ ให้เหตุผลมากมายที่จะเชื่อPSPACENP=PSPACENP=PSPACENP=PSPACENP=coNPNP=coNPNP=coNPNP≠PSPACENP≠PSPACENP\neq PSPACE สิ่งที่จะเป็นผลกระทบของละครค่อนข้างน้อยล่มสลาย ?PH=PSPACEPH=PSPACEPH=PSPACE

1
ผลรวมย่อย DAG เป็นค่าประมาณหรือไม่
เราจะได้รับการกำกับวัฏจักรกราฟด้วยตัวเลขที่เกี่ยวข้องกับแต่ละจุดสุดยอด ( กรัม: V → N ) และจำนวนเป้าหมายT ∈ NG=(V,E)G=(V,E)G=(V,E)g:V→Ng:V→Ng:V\to \mathbb{N}T∈NT∈NT\in \mathbb{N} ปัญหาผลรวมย่อย DAG (อาจมีอยู่ภายใต้ชื่ออื่นการอ้างอิงจะดีมาก) ถามว่ามีจุดยอดเช่นว่าΣ วีฉันกรัม( วีฉัน ) = Tและโวลต์1 → . → วีkเป็นเส้นทางในGv1,v2,...,vkv1,v2,...,vkv_1,v_2,...,v_kΣvig(vi)=TΣvig(vi)=T\Sigma_{v_i}g(v_i) = Tv1→..→vkv1→..→vkv_1\to..\to v_kGGG ปัญหานี้เล็กน้อย NP-Complete เป็นกราฟสกรรมกริยาสมบูรณ์ให้ผลรวมปัญหาเซตย่อยคลาสสิก อัลกอริทึมการประมาณสำหรับปัญหาผลรวมย่อย DAG เป็นอัลกอริทึมที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: หากมีเส้นทางที่มีผลรวม T อัลกอริทึมจะส่งกลับค่า TRUE หากไม่มีเส้นทางที่สรุปได้ถึงจำนวนระหว่างและTสำหรับบางc ∈ ( 0 , 1 )อัลกอริทึมจะคืนค่า FALSE(1−c)T(1−c)T(1 − c)TTTTc∈(0,1)c∈(0,1)c\in (0,1) หากมีเส้นทางสรุปจำนวนและTอัลกอริทึมอาจแสดงผลคำตอบใด …

1
แบ่งเป็นกราฟช่วงเวลา
สมมติว่ามีกราฟE) ฉันต้องการทดสอบว่าสามารถแบ่งพาร์ติชันออกเป็นสองชุดแยกเป็นสองชุดคือและซึ่งกราฟย่อยที่เกิดจากและเป็นกราฟช่วงเวลาของหน่วยV V 1 V 2 V 1 V 2G=(V,E)G=(V,E)G=(V,E)VVVV1V1V_1V2V2V_2V1V1V_1V2V2V_2 ฉันรู้เกี่ยวกับความสมบูรณ์แบบ NP ของการกำหนดหมายเลขช่วงเวลา แต่ปัญหาข้างต้นแตกต่างกัน ตอนนี้ในวรรณกรรมฉันพบงานนี้โดย A. Gyárfásและ D. West ในกราฟช่วงเวลาหลายแทร็ก แต่ฉันไม่แน่ใจว่ามันเกี่ยวข้องกับปัญหาข้างต้นหรือไม่ การอ้างถึงวรรณกรรมที่มีอยู่เกี่ยวกับปัญหาข้างต้นหรือที่คล้ายกันจะเป็นประโยชน์ นอกจากนี้โปรดแจ้งให้เราทราบหากมีชื่ออย่างเป็นทางการสำหรับปัญหาข้างต้น

4
ผลลัพธ์ที่น่าสนใจใน TCS ซึ่งโปรแกรมเมอร์สามารถอธิบายได้ง่ายโดยไม่มีพื้นฐานด้านเทคนิค
สมมติว่าคุณประชุมกับโปรแกรมเมอร์ที่เรียนหลักสูตรการเขียนโปรแกรมมืออาชีพ (/ คิดด้วยตนเอง) แต่ไม่ได้เรียนคณิตศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัย เพื่อที่จะแสดงให้พวกเขาเห็นถึงความสวยงามของ TCS ฉันต้องการรวบรวมผลลัพธ์ที่ดี / คำถามเปิดที่มาจาก TCS ซึ่งสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดาย ผู้สมัครที่ดีสำหรับจุดประสงค์นี้ (IMHO) จะแสดงให้เห็นว่าปัญหาการหยุดชะงักไม่สามารถตัดสินใจได้ อีกอันจะแสดงขอบเขตล่างของเวลาการเรียงลำดับตามการเปรียบเทียบ (แม้ว่าจะเป็นเพียงการผลักดันจากสิ่งที่ฉันคาดหวังให้พวกเขาเข้าใจ) ฉันยังสามารถใช้ความคิดจากExplain P = ปัญหา NP ถึง 10 ปีโดยสมมติว่าบางส่วนของพวกเขาไม่คุ้นเคยกับมัน ดังนั้นคำถามจะต้อง: (0. สวยงาม) อธิบายได้ด้วยคณิตศาสตร์ (อย่างมาก) มัธยม (เด่นกว่า) ไม่น่าสนใจพอที่จะแสดงในหลักสูตรการเขียนโปรแกรมระดับมืออาชีพ (สำหรับ C ++ / Java / Web / ฯลฯ )

3
การ จำกัด ภาษาที่ยากจะง่ายหรือไม่?
ทั้งหมดต่อไปนี้สามารถถือพร้อมกันได้หรือไม่? มีอยู่ใน L s + 1สำหรับจำนวนเต็มบวกทั้งหมดsLsLsL_sLs + 1Ls+1L_{s+1}sss เป็นภาษาของคำ จำกัด ทั้งหมดกว่า { 0 , 1 }L = ⋃sLsL=⋃sLsL = \bigcup_s L_s{ 0 , 1 }{0,1}\{0,1\} มีบางอย่างที่ระดับความซับซ้อนเป็นและความคิดของการลดเหมาะสมสำหรับCเช่นที่แต่ละs , L sเป็นเรื่องยากสำหรับCคCCคCCsssLsLsL_sคCC

2
จำนวนขั้นต่ำของสีที่ป้องกันไม่ให้เกิดซับไตเติลสีสม่ำเสมอ
ในBundeswettberweb Infomatik 2010/2011 มีปัญหาที่น่าสนใจ: สำหรับการแก้ไขให้หาค่าkน้อยที่สุดและแผนที่ φ : { ( i , j ) | ฉัน≤ j ≤ n } → { 1 , … , k }เช่นนั้นไม่มีสาม( i , j ) , ( i + l , j ) , ( i + l , j + l )ด้วยφ ( …

2
วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีคืออะไร
วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีคืออะไร? มันเรียนรู้ที่จะเขียนโค้ดในภาษาต่างๆและสร้างแอพในแพลตฟอร์มหรือไม่? หรือเป็นเพียงการคิดเกี่ยวกับอัลกอริทึมที่เร็วขึ้นและเร็วขึ้นเพื่อให้คุณสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นโดยคอมพิวเตอร์? หรือเป็นการเขียนโปรแกรมและคิดเกี่ยวกับสถานการณ์ชีวิตใหม่ที่สามารถจำลองบนคอมพิวเตอร์ได้หรือไม่? เราพยายามทำอะไรที่นี่อย่างแน่นอน ยกตัวอย่างเช่นฟิสิกส์พยายามค้นหากฏของธรรมชาติทั้งหมดที่ควบคุมมัน คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่เน้นเรื่องความเป็นจริงของแบบจำลองและใช้เป็นภาษาที่แม่นยำมากโดยวิชาอื่น ๆ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีคืออะไร? เมื่อมนุษย์เราออกแบบคอมพิวเตอร์เพื่อการใช้งานดังนั้นทุกอย่างจะต้องถูกนำไปใช้กับคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ในท้ายที่สุด ถ้าอย่างนั้นก็คือ "ทฤษฎี" ในสาขาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์นั่นเอง ขออภัยที่ไร้เดียงสาเกินไป แต่ฉันต้องการรู้ว่านักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีทำอะไร?

3
ชุดคำติชม Transitive (TFAS): NP-complete
บางครั้งที่ผ่านมาฉันโพสต์คำขออ้างอิงสำหรับปัญหากราฟที่เราต้องการค้นหาพาร์ติชันของขอบที่ทั้งสองชุดตอบสนองคุณสมบัติที่ไม่เกี่ยวข้องกับ cardinality ของพวกเขา ฉันพยายามพิสูจน์ว่าปัญหาต่อไปนี้คือ NP-hard: ได้รับทัวร์นาเมนต์ , มีชุดคำติชมส่วนโค้งF ⊆ EในGที่กำหนดความสัมพันธ์สกรรมกริยาหรือไม่?G = ( V, E)G=(V,E)G = (V,E)F⊆ EF⊆EF \subseteq EGGG ฉันมีสิ่งก่อสร้างสำหรับการพยายามพิสูจน์ แต่ดูเหมือนว่ามันกำลังจะถึงจุดจบดังนั้นฉันคิดว่าฉันอาจขอให้ที่นี่เพื่อดูว่าฉันขาดอะไรบางอย่างที่ชัดเจน เพื่อไม่จำกัดความคิดสร้างสรรค์ของคุณไปยังแนวความคิดที่คล้ายกับสิ่งที่ฉันใช้ฉันจะไม่โพสต์ความพยายามของฉันที่นี่ ปัญหานี้เกิดจากปัญหา NP-hard หรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นจะพิสูจน์ได้อย่างไร?

2
ความซับซ้อนของการคำนวณผู้เยาว์ที่หนาแน่นที่สุด
พิจารณาปัญหาต่อไปนี้ การป้อนข้อมูล: การไม่มีทิศทางกราฟE) เอาท์พุท: กราฟซึ่งเป็นค่าเล็กน้อยของที่มีความหนาแน่นของขอบที่สูงที่สุดในบรรดาผู้เยาว์ทั้งหมดของคืออัตราส่วนที่สูงที่สุด.H G G | E ( H ) | / | V ( H ) |G=(V,E)G=(V,E)G=(V,E)HHHGGGGGG|E(H)|/|V(H)||E(H)|/|V(H)||E(H)|/|V(H)| มีการศึกษาปัญหานี้หรือไม่? มันสามารถแก้ไขได้ในเวลาพหุนามหรือ NP- ยาก? จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราพิจารณาคลาสกราฟที่ถูก จำกัด เช่นคลาสที่มีผู้เยาว์ยกเว้น ถ้าเราขอ subgraph หนาแน่นมากที่สุดแทนปัญหาแก้ไขได้ในเวลาพหุนาม หากเราเพิ่มพารามิเตอร์เพิ่มเติมและขอกราฟย่อยที่หนาแน่นที่สุดด้วยจุดยอดปัญหาคือปัญหา NP-complete (นี่เป็นการลดลงอย่างง่ายจาก -clique)k kkkkkkkkkk

1
การคำนวณความยาวอินพุตบนเครื่องทัวริงหนึ่งเทป
ในการเชื่อมต่อกับคำถามนี้มันเกิดขึ้นกับฉันสงสัย: อะไรคือความซับซ้อนของเวลาสำหรับเครื่องทัวริงหัวเทปเดี่ยวเทปเดียวในการคำนวณความยาวของอินพุตของมัน? หากต้องการระบุเฉพาะสมมุติว่าตัวอักษรของเทปคืออินพุตนั้นเป็นสตริงในล้อมรอบด้วยช่องว่างเครื่องจะเริ่มที่สัญลักษณ์อินพุตซ้ายสุดและจะต้อง สิ้นสุดที่สัญลักษณ์ซ้ายสุดของสตริงใน (ล้อมรอบด้วยช่องว่างอีกครั้ง) ที่ให้การแสดงไบนารีของความยาวอินพุต สิ่งนี้สามารถคิดได้ว่าเป็นปัญหาของการแปลงตัวเลขจากเอกภาพเป็นไบนารี่{0,1,b}{0,1,b}\{0,1,b\}(0+1)∗(0+1)∗(0+1)^*(0+1)∗(0+1)∗(0+1)^* มันง่ายที่จะแก้ปัญหานี้ในเครื่องสองเทปหรือเครื่องสองหัวในเวลาเชิงเส้น (เพียงสแกนอินพุตด้วยหัวเดียวในขณะที่ใช้หัวอีกหัวเพื่อเพิ่มเคาน์เตอร์ซ้ำ ๆ การเพิ่มขึ้นเป็นการดำเนินการเวลาที่คงที่) แต่วิธีแก้ปัญหาหัวเดียวที่ฉันสามารถหาได้มีเพียง (เช่นเพิ่มตัวนับซ้ำ ๆ จากนั้นเลื่อนไปทีละตำแหน่งตามเทป) มีขอบเขตล่างที่ตรงกันหรือไม่O(nlogn)O(nlog⁡n)O(n\log n) ฉันพยายามค้นหาบางอย่าง แต่วลีเช่น "หนึ่งหัว" และ "ความยาวอินพุต" เป็นเรื่องธรรมดามากที่จะทำให้ยากต่อการค้นหาวรรณกรรมสำหรับผลลัพธ์ที่ทราบเกี่ยวกับปัญหานี้

1
ความแข็งของฟังก์ชั่นบูลีนที่มีเสียงดัง
ให้เป็นฟังก์ชันบูลีนของตัวแปรบูลีนn Let กรัม( x ) = T ε ( ฉ) ( x )เป็นค่าที่คาดหวังของF ( Y )เมื่อปีจะได้รับจากxโดยการพลิกแต่ละประสานงานกับความน่าจะเป็นε / 2ฉffnnnก.( x ) = Tε( ฉ) ( x )g(x)=Tϵ(f)(x)g(x)=T_\epsilon (f) (x)ฉ( y)f(y)f(y)Yyyxxxϵ / 2ϵ/2\epsilon/2 ฉันสนใจในกรณีที่มันเป็นเรื่องยากที่จะคำนวณโดยประมาณกรัมให้ฉันแก้ไขความคิดของ "การประมาณ" (แต่อาจจะมีคนอื่น): ฟังก์ชั่นบูลีนเอชประมาณgถ้าh ( x ) = 1เมื่อg ( x ) ≥ 0.9และh ( x ) = 0เมื่อg …

2
การส่งผ่านการแปลงต่อเนื่องของฟังก์ชันไบนารี
เรียกคืนการแปลงสภาพต่อเนื่อง (การแปลง CPS) ซึ่งใช้ถึงβ A : = R R A (โดยที่คงที่R ) และf : A → Bถึงβ f : β A → β B ที่กำหนดโดย βAAAβA : = RRAβA:=RRA\beta A \mathrel{{:}{=}} R^{R^A}RRRฉ: A → Bf:A→Bf : A \to Bβฉ: βA → βBβf:βA→βB\beta f : \beta A \to \beta B ในความเป็นจริงเรามีmonad …

1
ฟังก์ชั่นทางเดียวตามขอบเขตทรัพยากรที่หลากหลาย
ฟังก์ชั่นทางเดียวจะถูกกำหนดอย่างไม่เป็นทางการเกี่ยวกับอัลกอริทึม PTIME สามารถคำนวณได้ในเวลาพหุนาม แต่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในเวลาเฉลี่ยของพหุนามกรณี การมีอยู่ของหน้าที่ดังกล่าวเป็นปัญหาเปิดที่สำคัญในวิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี ฉันสนใจฟังก์ชั่นทางเดียว (ไม่จำเป็นสำหรับแอพพลิเคชั่นเข้ารหัส) ที่เกี่ยวข้องกับขอบเขตทรัพยากรที่แตกต่างกัน ขอบเขตทรัพยากรดังกล่าวอาจเป็น LOGSPACE หรือ nondeterminism ที่มีขอบเขต มีปัญหาผู้สมัคร (ธรรมชาติ) ซึ่งเป็นทางเดียวที่เกี่ยวข้องกับอัลกอริทึม LOGSPACE หรือไม่? มีปัญหาผู้สมัคร (ธรรมชาติ) ซึ่งเป็นทางเดียวที่เกี่ยวกับอัลกอริทึมเชิงเส้นเวลา nondeterministic ( )?NTIME(n)NTIME(n)\text{NTIME(n)} ฉันสบายดีกับความแข็งของกรณีที่แย่ที่สุดของการสลับกลับที่เกี่ยวกับขอบเขตทรัพยากรข้างต้น

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