วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี

คำถาม & คำตอบสำหรับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีและนักวิจัยในสาขาที่เกี่ยวข้อง

2
ความยากในการทำความเข้าใจอัลกอริทึมควอนตัมสำหรับปัญหากลุ่มย่อยที่ซ่อนอยู่
ฉันลำบากในการทำความเข้าใจขั้นตอนสุดท้ายของอัลกอริทึม AHSP ให้เป็นคริสต์กลุ่มและเป็นฟังก์ชันที่ซ่อนกลุ่มย่อยHให้เป็นตัวแทนของกลุ่มที่สองของGf H G ∗ GGGGfฉfHHHG∗G* * * *G^*GGG นี่คือขั้นตอนของอัลกอริทึม ก่อนอื่นเตรียมรัฐ I=1|G|∑g∈G|g⟩|0⟩ผม=1|G|Σก.∈G|ก.⟩|0⟩\qquad \displaystyle I=\frac{1}{|G|} \sum_{g \in G} |g\rangle|0\rangle⟩ จากนั้นใช้พยากรณ์ควอนตัมที่ประเมินfฉfกับIผมIเราได้ I′=∑g∈G|g⟩|f(g)⟩ผม'=Σก.∈G|ก.⟩|ฉ(ก.)⟩\qquad \displaystyle I'=\sum_{g \in G} |g\rangle|f(g)\rangle ⟩ ทีนี้วัด qubit ที่สองของI′ผม'I'เราได้ I′=(1|H|Σg∈H|rh⟩)⊗|f(rh)⟩ผม'=(1|H|Σก.∈H|Rชั่วโมง⟩)⊗|ฉ(Rชั่วโมง)⟩\qquad\displaystyle I'= \left(\frac{1}{|H|}\Sigma_{g \in H} |rh\rangle\right) \otimes |f(rh)\rangle สำหรับบางr∈GR∈Gr \in G G ตอนนี้เราใช้การแปลงฟูริเยร์ควอนตัมกับ qubit แรกเราได้ ,Im=1|H∗|∑χ∈H∗|χ⟩ผมม.=1|H* * * *|Σχ∈H* * …

1
การสำรวจตัวคั่น?
ขณะนี้มีภูเขาที่เป็นผลลัพธ์ของตัวแยกในกราฟจากตัวคั่นระนาบตัวคั่นต้นไม้กราฟความกว้างของต้นไม้ที่ถูกล้อมรอบกราฟของประเภทที่ถูกล้อมรอบ ฯลฯ และอื่น ๆ เป็นต้นมีแบบสำรวจที่ได้รับการปรับปรุงเกี่ยวกับเรื่องนี้

3
เราสามารถคำนวณจากจำนวนบิตในเวลาหรือไม่?
ฉันกำลังค้นหาอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหา: การป้อนข้อมูล : จำนวนเต็มบวก (เก็บไว้เป็นบิต) สำหรับจำนวนเต็มบาง03n3n3^nn≥0n≥0n \geq 0 เอาท์พุท : จำนวนnnnn คำถาม : เราสามารถคำนวณจากบิตในเวลาหรือไม่?nnn3n3n3^nO(n)O(n)O(n) นี่เป็นคำถามเชิงทฤษฎีที่กระตุ้นโดยคำตอบของฉันสำหรับคำถามทางคณิตศาสตร์ SE จะค้นหาสูตรสำหรับ bijection นี้ได้อย่างไร . ในคำถามนี้ผู้เขียนต้องการหา bijection จากและตัวเลขธรรมชาติ\} ฉันเสนอเป็นวิธีแก้ปัญหา มีคำตอบอีกข้อหนึ่งที่ยืนยันว่า "ไม่มีสูตรง่าย ๆ " ซึ่งทำให้ฉันสงสัยว่าวิธีแก้ปัญหาที่ฉันเสนอนั้นง่ายแค่ไหน{2n3m:n≥0 and m≥0}{2n3m:n≥0 and m≥0}\{2^n 3^m: n \geq 0 \text{ and } m \geq 0\}N={1,2,…}N={1,2,…}\mathbb{N}=\{1,2,\ldots\}2m3n↦2m(2n+1)2m3n↦2m(2n+1)2^m 3^n \mapsto 2^m(2n+1) ด้วยวิธีแก้ปัญหาที่เสนอของฉันถ้าเรารู้ว่าและเราสามารถคำนวณได้อย่างง่ายดาย (เขียนเลขฐานสองของตามด้วยตามด้วย zeroes) นี้จะใช้เวลาเวลาnnnmmm2m(2n+1)2m(2n+1)2^m(2n+1)nnn111mmmO(n+m)O(n+m)O(n+m) …

2
ความสัมพันธ์ระหว่าง treewidth และความแข็งของอินสแตนซ์สำหรับสุ่ม 3-SAT คืออะไร
กระดาษเมื่อเร็ว ๆ นี้จาก FOCS2013, Strong Backdoors to Bounded Treewidth SATโดย Gaspers และ Szeider พูดถึงการเชื่อมโยงระหว่างความน่าเชื่อถือของส่วนคำสั่ง SAT และความแข็งตัวอย่าง สำหรับการสุ่ม 3-SAT คืออินสแตนซ์ 3-SAT ที่เลือกโดยการสุ่มความสัมพันธ์ระหว่างความกังวลของกราฟประโยคและความแข็งของอินสแตนซ์คืออะไร? "ความแข็งของอินสแตนซ์" สามารถใช้เป็น "ยากสำหรับตัวแก้ SAT ทั่วไป" เช่นเวลาทำงาน ฉันกำลังมองหาคำตอบหรือการอ้างอิงสไตล์ทั้งทางทฤษฎีหรือเชิงประจักษ์ สำหรับความรู้ของฉันดูเหมือนจะไม่มีการศึกษาเชิงประจักษ์เกี่ยวกับเรื่องนี้ ฉันรู้ว่ามีวิธีที่แตกต่างกันบ้างในการสร้างกราฟประโยค SAT แต่คำถามนี้ไม่ได้เน้นไปที่ความแตกต่าง บางทีคำถามที่เกี่ยวข้องอย่างเป็นธรรมชาติคือความกังวลของกราฟส่วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนเฟส 3-SAT

1
เพิ่ม MST (G [S]) ให้กับกราฟย่อยย่อยทั้งหมดที่เหนี่ยวนำให้เกิด G [S] ในกราฟเมตริก
เคยศึกษาปัญหานี้มาก่อนหรือไม่? เมื่อให้กราฟที่ไม่ได้บอกทิศทาง G (ความยาวของขอบสนองความไม่เท่าเทียมกันของสามเหลี่ยม) ให้หาชุด S ของจุดยอดเช่น MST (G [S]) ถูกขยายให้ใหญ่สุดโดยที่ MST (G [S]) เป็นต้นไม้ทอดต่ำสุดของกราฟย่อย S. เคยมีการศึกษาปัญหานี้มาก่อนหรือไม่? มันเป็น NP-hard หรือไม่? ขอบคุณมาก.

6
ภาษา C ขนาดเล็กที่จำลองการจำลองเครื่องจักร
ฉันกำลังมองหาภาษาขนาดเล็กที่ช่วยให้นักเรียน 'โน้มน้าวใจ' ว่าเครื่องทัวริงเป็นรูปแบบการคำนวณทั่วไปที่เพียงพอ นั่นคือภาษาที่ดูเหมือนภาษาที่ใช้ แต่ยังง่ายต่อการจำลองในเครื่องทัวริง Papadimitriou ใช้เครื่อง RAM สำหรับงานนี้ แต่ฉันกลัวว่าการเปรียบเทียบบางสิ่งที่แปลก (เป็นเครื่องทัวริง) กับสิ่งที่แปลก (โดยทั่วไปภาษาแอสเซมบลี) จะไม่น่าเชื่อถือสำหรับนักเรียนหลายคน ข้อเสนอแนะใด ๆ ที่จะได้รับการต้อนรับมากที่สุด (พิเศษถ้าพวกเขามาพร้อมกับวรรณกรรมแนะนำ)

2
ค้นหาคู่ของค่าทั้งหมดที่อยู่ใกล้กับระยะทาง Hamming
ฉันมีค่า 32- บิตไม่กี่ล้าน สำหรับแต่ละค่าฉันต้องการค้นหาค่าอื่น ๆ ทั้งหมดที่อยู่ในระยะห่างของการแฮ็มที่ 5 ในแนวทางไร้เดียงสาสิ่งนี้ต้องใช้การเปรียบเทียบซึ่งฉันต้องการหลีกเลี่ยงO ( N2)O(ยังไม่มีข้อความ2)O(N^2) ฉันรู้ว่าถ้าฉันเพิ่งปฏิบัติกับค่า 32- บิตเหล่านี้เป็นจำนวนเต็มและเรียงลำดับรายการหนึ่งครั้งแล้วค่าที่แตกต่างกันในบิตที่สำคัญน้อยที่สุดจบลงด้วยกัน สิ่งนี้ทำให้ฉันมี "หน้าต่าง" ที่สั้นลงหรือช่วงของตัวเลขภายในที่ฉันสามารถทำการเปรียบเทียบคู่ที่ชาญฉลาดจริงสำหรับระยะทางที่แน่นอน อย่างไรก็ตามเมื่อ 2 ค่าแตกต่างกันเฉพาะในลำดับบิตที่สูงกว่าพวกเขาจะจบลงนอก "หน้าต่าง" นี้และปรากฏในปลายตรงข้ามของรายการที่เรียงลำดับ เช่น 11010010101001110001111001010110 01010010101001110001111001010110 จะห่างกันมากถึงแม้ว่าระยะการแฮ็กของพวกเขาคือ 1 เนื่องจากระยะการแฮ็มระหว่าง 2 ค่าถูกเก็บรักษาไว้เมื่อหมุนทั้งสองฉันคิดว่าโดยหมุน 32 ซ้ายแล้วเรียงลำดับรายการทุกครั้งมีโอกาส 2 ค่า จะปิดท้ายพอในรายการที่เรียงลำดับอย่างน้อยหนึ่งรายการ แม้ว่าวิธีการนี้จะให้ผลลัพธ์ที่ดี แต่ฉันก็พยายามดิ้นรนเพื่อสร้างความถูกต้องของวิธีการนี้อย่างเป็นทางการ เนื่องจากฉันกำลังมองหาค่าที่ตรงกันซึ่งมีระยะการแฮงค์ระยะทางหรือน้อยกว่าฉันต้องหมุน 32 บิตทั้งหมดหรือไม่ เช่นถ้าและขนาดหน้าต่างของฉันคือ 1,000 ฉันต้องทำที่การหมุนสูงสุด 24 บิตเพราะแม้ว่าบิตเร่ร่อนจะปรากฏในลำดับบิตที่ต่ำกว่า 8 บิตผลลัพธ์ที่ได้จะไม่แตกต่างกันมากกว่า 1,000k = 1kkkk = …

2
ความแตกต่างระหว่างประเภทและประเภท
นี่อาจเป็นคำถามง่าย ๆ แต่ความแตกต่างระหว่างประเภทและประเภทต่าง ๆ คืออะไร? เข้าใจปัจจุบันของฉันคือการที่คุณมีประเภททฤษฎีกฎประเภทที่ให้ความคิดของคำสั่งที่ดี แต่พิมพ์ทุกประเภทที่มีพื้นฐานแตกต่างสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันออกเป็นประเภทของสัญลักษณ์และแนะนำกฎพื้นฐานในการประยุกต์ใช้ฟังก์ชั่นอื่น ๆ อาจจะมีความแตกต่างเล็กน้อยพวกเขาอาจมาจากสาขาที่แตกต่างกัน แต่ฉันไม่สามารถหาคำอธิบายที่ชัดเจนเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของพวกเขาได้

2
ระบุวิธีแก้ไขปัญหาทั้งหมดของ SAT
ตัวแก้ #SAT ทั้งหมดที่ฉันรู้จักเช่น RelSat, C2D จะคืนค่าจำนวนอินสแตนซ์ที่น่าพอใจเท่านั้น แต่ฉันต้องการที่จะรู้ว่าแต่ละกรณี? มีตัวแก้ไข #SAT หรือไม่ฉันควรแก้ไขตัวแก้ไข #SAT ที่มีให้ทำเช่นนี้หรือไม่? ขอบคุณ.
11 lo.logic  sat  software 

2
คลาสกราฟที่สามารถคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางได้ในเวลาเชิงเส้น
จำขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของกราฟคือความยาวของเส้นทางที่สั้นที่สุดที่ยาวที่สุดในGรับกราฟอัลกอริทึมที่ชัดเจนสำหรับการคำนวณแก้ปัญหาเส้นทางที่สั้นที่สุดของทุกคู่ (APSP) และส่งกลับความยาวของเส้นทางที่ยาวที่สุดที่พบG diam ( G )GGGGGGdiam ( G )diam(G)\text{diam}(G) เป็นที่ทราบกันดีว่าปัญหา APSP สามารถแก้ไขได้ในเวลาเหมาะสมสำหรับคลาสกราฟต่างๆ สำหรับกราฟทั่วไปมีวิธีการเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับพีชคณิตกราฟที่ทำงานในเวลาเวลาที่เป็นขอบเขตสำหรับการคูณเมทริกซ์ อย่างไรก็ตามการคำนวณขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางจะเห็นได้ชัดว่าไม่ได้เชื่อมโยงอย่างยิ่งที่จะ APSP, ที่แสดงโดย YusterO ( M ( n ) บันทึกn ) M ( n )O ( n2)O(n2)O(n^2)O ( M( n ) บันทึกn )O(M(n)log⁡n)O(M(n) \log n)M( n )M(n)M(n) เป็นที่รู้จักกันในชั้นเรียนกราฟที่ไม่สำคัญซึ่งสามารถคำนวณขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางได้เร็วขึ้นพูดในเวลาเชิงเส้น? ฉันสนใจกราฟ chordal เป็นพิเศษและ subclasses ใด ๆ ของกราฟ chordal …

4
ผู้เขียนสั่งในเอกสาร TCS
ในขณะที่กฎของหัวแม่มือคือในเอกสาร TCS ผู้เขียนได้รับคำสั่งตามลำดับตัวอักษรมีบางตัวอย่างที่โดดเด่นที่อยู่ในใจซึ่งผู้เขียนได้รับคำสั่งในรูปแบบที่แตกต่างกันเช่น วิธีการทางพีชคณิตสำหรับระบบพิสูจน์การโต้ตอบ [Lund, Fortnow, Karloff, Nisan] วิธีการรับลายเซ็นดิจิตอลและ Cryptosystems สาธารณะ [Rivest, Shamir, Adleman] ปัญหา Word ที่ต้องใช้เวลาเอ็กซ์โปเนนเชียล [Stockmeyer, Meyer] เรื่องราวที่อยู่เบื้องหลังการเขียนเรียงความผิดปกติในเอกสารเหล่านี้คืออะไร? มีตัวอย่างอื่น ๆ ของเอกสาร TCS ที่สำคัญซึ่งคำสั่งของผู้เขียนไม่เรียงตามตัวอักษร?

1
ความซับซ้อนของซินแทกติกคลาส
เป็นที่รู้จักกันว่าบางคน (ที่ไม่ใช่ relativized) เรียนซับซ้อนประโยคระหว่างและP S P C Eมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้P ⊆ C o N P ⊆ U S ⊆ C = P ⊆ P P ⊆ P S P C E . ฉันสงสัยว่ามีความซับซ้อนทางวากยสัมพันธ์ (ไม่ใช่เชิงสัมพัทธภาพ) คลาสXเช่นนั้นP P ⊆ X ⊆ P S P A C EPP{\bf P}P S P A C EPSPACE{\bf PSPACE}P⊆CoNP⊆US⊆C=P⊆PP⊆PSPACEP⊆CoNP⊆US⊆C=P⊆PP⊆PSPACE{\bf …

2
มีคำอธิบายสำหรับความยากลำบากในการพิสูจน์ขอบเขตล่างกำลังสองสำหรับปัญหา NP ที่น่าสนใจหรือไม่?
นี่คือคำถามที่ตามมาของฉัน: ความซับซ้อนของเวลาที่กำหนดขึ้นซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดคือขอบเขตล่างสำหรับปัญหาธรรมชาติใน NP ฉันพบว่ามันทำให้สับสนซึ่งเราไม่สามารถพิสูจน์เวลาที่กำหนดได้สองด้านสำหรับปัญหา NP ที่น่าสนใจที่ผู้คนสนใจและพยายามออกแบบอัลกอริทึมที่ดีกว่า สมมติฐานการคาดเดาเวลาเอ็กซ์โพเนนเชียลของเราระบุว่า SAT ไม่สามารถแก้ไขได้ในเวลาที่กำหนดแบบเอ็กซ์โปแนนเชียล แต่เราไม่สามารถพิสูจน์ SAT ได้ (หรือปัญหา NP อื่น ๆ ที่น่าสนใจ) ต้องใช้เวลากำลังสอง! ฉันรู้ว่าน่าสนใจค่อนข้างเป็นส่วนตัวและคลุมเครือ ฉันไม่มีคำจำกัดความ แต่ให้ฉันพยายามอธิบายสิ่งที่ฉันคิดว่าเป็นปัญหาที่น่าสนใจ: ฉันกำลังพูดถึงปัญหาที่มากกว่าสองสามคนพบว่าน่าสนใจ ฉันไม่ได้พูดถึงปัญหาบางอย่างที่ถูกออกแบบมาเพื่อตอบคำถามทางทฤษฎี หากผู้คนไม่พยายามค้นหาอัลกอริธึมที่เร็วกว่าสำหรับปัญหาแสดงว่าปัญหาไม่น่าสนใจ หากคุณต้องการตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมของปัญหาที่น่าสนใจให้พิจารณาปัญหาในกระดาษ 1972 ของ Karp หรือใน Garey และ Johnson 1979 (ส่วนใหญ่) มีคำอธิบายใด ๆ หรือไม่ว่าทำไมเราถึงไม่สามารถพิสูจน์เวลาที่กำหนดค่ากำลังสองที่ลดลงสำหรับปัญหา NP ที่น่าสนใจใด ๆ

4
ขอบเขตล่างสำหรับการทดสอบความใกล้ชิดในบรรทัดฐาน
ฉันสงสัยว่ามีขอบเขตต่ำกว่า (ในแง่ของความซับซ้อนตัวอย่าง) ที่ทราบสำหรับปัญหาต่อไปนี้: ให้ oracle เข้าถึงตัวอย่างการแจกแจงที่ไม่รู้จักสองD1D1D_1 , D2D2D_2ใน{1,…,n}{1,…,n}\{1,\dots,n\} , ทดสอบ (whp) D1=D2D1=D2D_1=D_2 d2(D1,D2)=∥D1−D2∥2=∑ni=1(D1(i)−D2(i))2−−−−−−−−−−−−−−−−−−√≥ϵd2⁡(D1,D2)=‖D1−D2‖2=∑i=1n(D1(i)−D2(i))2≥ϵ\operatorname{d_2}(D_1,D_2)=\lVert D_1-D_2\rVert_2 = \sqrt{\sum_{i=1}^n\left(D_1(i)-D_2(i)\right)^2} \geq \epsilon บาตูและคณะ [BFR + 00]พบว่าตัวอย่างเพียงพอ แต่ฉันไม่พบการพูดถึงขอบเขตล่างเลย?O(1ϵ4)O(1ϵ4)O\left(\frac{1}{\epsilon^4}\right) ฉันคิดว่าคนหนึ่งสามารถแสดงโดยลดภาระของการแยกแยะความยุติธรรมเทียบกับอิงเหรียญกับปัญหานี้ (จำลองการกระจายที่รองรับเพียงสอง ชี้และตอบคำถามของผู้ทดสอบตามการโยนเหรียญ iid) แต่ยังคงมีช่องว่างกำลังสอง ...ϵΩ(1ϵ2)Ω(1ϵ2)\Omega(\frac{1}{\epsilon^2})ϵϵ\epsilon (อีกประเด็นที่ฉันสนใจคือขอบเขตที่ต่ำกว่าในการประมาณ (ขึ้นกับสารเติมแต่ง ) ระยะทางนี้- อีกครั้งฉันไม่พบการอ้างอิงถึงผลลัพธ์ดังกล่าวในวรรณคดี)L 2ϵϵ\epsilonL2L2L_2 ขอบคุณสำหรับความช่วยเหลือของคุณ,

2
ตัวกำหนดและการคูณเมทริกซ์ - ความเหมือนและความแตกต่างในความซับซ้อนของอัลกอริทึมและขนาดวงจรคณิตศาสตร์
ฉันพยายามที่จะเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างความซับซ้อนของอัลกอริทึมและความซับซ้อนของวงจรของตัวกำหนดและการคูณเมทริกซ์ เป็นที่รู้จักกันว่าปัจจัยของนั้นเมทริกซ์สามารถคำนวณใน~ O ( M ( n ) )เวลาที่M ( n )เป็นเวลาขั้นต่ำที่จำเป็นในการคูณสองn × nเมทริกซ์ เป็นที่ทราบกันว่าความซับซ้อนของวงจรที่ดีที่สุดของดีเทอร์มิแนนต์คือพหุนามที่ระดับความลึกO ( log 2 ( n ) )และเลขชี้กำลังn × nn×nn\times nO~( M( n ) )O~(M(n))\tilde{O}(M(n))M( n )M(n)M(n)n × nn×nn\times nO ( บันทึก2( n ) )O(เข้าสู่ระบบ2⁡(n))O(\log^{2}(n)) ที่ความลึก 3 แต่ความซับซ้อนของวงจรของการคูณเมทริกซ์สำหรับความลึกคงที่ใด ๆ เป็นเพียงพหุนาม เหตุใดจึงมีความแตกต่างในความซับซ้อนของวงจรสำหรับตัวกำหนดและการคูณเมทริกซ์ในขณะที่เป็นที่ทราบกันว่าจากการคำนวณดีเทอร์มิแนนต์มุมมองของอัลกอริทึมนั้นคล้ายกับการคูณเมทริกซ์ โดยเฉพาะทำไมซับซ้อนวงจรมีช่องว่างที่ชี้แจง depth- ?333 อาจอธิบายได้ง่าย แต่ฉันไม่เห็นมัน …

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