วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี

คำถาม & คำตอบสำหรับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีและนักวิจัยในสาขาที่เกี่ยวข้อง

1
ไม่
มีความซับซ้อนที่เป็นไปได้ / สมมติฐาน crypto ที่ตัดความเป็นไปได้ที่วงจรขนาดพหุนามมีขนาดเอ็กซ์โพแนนเชียล - ขนาด (เช่นกับϵ &lt; 1 ) ขอบเขตความลึก ( d = O ( 1 )2O ( nε)2O(nε)2^{O(n^\epsilon)}ϵ &lt; 1ε&lt;1\epsilon<1d= O ( 1 )d=O(1)d = O(1) ) เรารู้ว่าทุกฟังก์ชั่นที่คำนวณได้โดยวงจรสามารถคำนวณได้โดยวงจรขนาด2 O ( n ϵ )วงจรความลึกd (โดยใช้ AND, OR และไม่ใช่ประตู, ไม่ได้ จำกัด พัดลม) (สำหรับทุก0 &lt; ϵมี สามารถใช้dและdเป็นO ( 1 / …

2
ADT, GADTs และอุปนัยประเภทต่างกันอย่างไร
ใคร ๆ ก็สามารถอธิบายความแตกต่างระหว่าง: ประเภทข้อมูลพีชคณิต (ซึ่งฉันคุ้นเคยกับ) ประเภทข้อมูลพีชคณิตทั่วไป (สิ่งที่ทำให้พวกเขา generalized?) ประเภทอุปนัย (เช่น Coq) (โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปนัยประเภท) ขอบคุณ

5
การประยุกต์เชิงทฤษฎีสำหรับอัลกอริทึมการประมาณ
เมื่อไม่นานมานี้ฉันเริ่มมองหาอัลกอริทึมการประมาณสำหรับปัญหา NP-hard และฉันสงสัยเกี่ยวกับเหตุผลทางทฤษฎีสำหรับการศึกษาพวกเขา (คำถามไม่ได้หมายถึงการอักเสบ - ฉันแค่อยากรู้อยากเห็น) ทฤษฎีที่สวยงามอย่างแท้จริงออกมาจากการศึกษาอัลกอริธึมการประมาณ - การเชื่อมต่อระหว่างทฤษฎี PCP และความแข็งของการประมาณ, การคาดเดา UGC, อัลกอริทึมการประมาณ Goeman-Williamson เป็นต้น ฉันสงสัยว่าเกี่ยวกับจุดของการศึกษาอัลกอริทึมการประมาณปัญหาเช่นพนักงานขายการเดินทาง, พนักงานขายการท่องเที่ยวแบบไม่สมมาตรและตัวแปรอื่น ๆ , ปัญหาต่าง ๆ ในการออกแบบกลไก (เช่นในการประมูลแบบ combinatorial) เป็นต้น ในอดีตหรือพวกเขาศึกษาอย่างแท้จริงเพื่อประโยชน์ของตนเอง? หมายเหตุ: ฉันไม่ได้ถามเกี่ยวกับแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงเท่าที่ฉันรู้ในโลกแห่งความเป็นจริงนั้นส่วนใหญ่แล้วฮิวริสติกที่ใช้แทนอัลกอริทึมโดยประมาณและฮิวริสติกไม่ค่อยได้รับการ ปัญหา.

1
หลักฐานที่แสดงว่า Coq + Excluded Middle ตรงไหน
ฉันเคยเห็น (และได้ยิน) มันอ้างว่ามันปลอดภัยที่จะเพิ่มสัจพจน์คลาสสิกที่ไม่รวมถึง Coq แต่ฉันไม่สามารถหาเอกสารสนับสนุนการอ้างสิทธิ์นี้ได้ เอกสารที่ฉันเห็นอยู่ในรายการCoq wikiเกี่ยวกับตรงกลางที่ยกเว้นนั้นแสดงให้เห็นถึงความไม่สอดคล้องกับชุดที่แสดงอารมณ์ไม่ได้ ที่จริงแล้วดูเหมือนว่า Coquand กล่าวว่าการเพิ่มยกเว้นกลาง (ผู้อยู่อาศัยของ ) ไม่สอดคล้องกับ CoC ในส่วน 4.5.3 ของคำอธิบายของเขา(PDF) ของ metatheory ของ CoC อย่างไรก็ตามส่วนนี้ค่อนข้างลึกซึ้งสำหรับฉันดังนั้นฉันอาจจะเข้าใจผิดเขาเป็นอย่างดีA + ¬ AA+¬AA+\neg A

2
NC เวอร์ชั่นใหญ่คืออะไร
จับความคิดของ parallelizable ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเป็นหนึ่งในความหมายของมันก็เป็นปัญหาที่แก้ไขได้ในเวลา O ( เข้าสู่ระบบค n )โดยใช้ O ( n k )หน่วยประมวลผลแบบขนานสำหรับบางคนคงค ,k คำถามของฉันคือถ้ามีความสลับซับซ้อนคล้ายที่เวลาเป็น n คและจำนวนของตัวประมวลผลเป็น 2 n k เป็นคำถามที่เติมในช่องว่าง:N CNC\mathsf{NC}O ( บันทึกคn )O(logc⁡n)O(\log^c n)O ( nk)O(nk)O(n^k)คcckkkncncn^c2nk2nk2^{n^k} คือ Pเนื่องจาก__ คือ E X PNCNC\mathsf{NC}PP\mathsf{P}EXPEXP\mathsf{EXP} โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันสนใจในแบบจำลองที่เรามีคอมพิวเตอร์จำนวนมากที่ถูกจัดเรียงในเครือข่ายที่มีขอบเขตแบบ polynomially (ให้บอกว่าเครือข่ายไม่ขึ้นอยู่กับอินพุต / ปัญหาหรืออย่างน้อยก็สามารถสร้างได้ง่ายหรืออย่างอื่น ๆ ) ในแต่ละขั้นตอน: คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะอ่านจำนวนพหุนามของข้อความขนาดพหุนามที่ได้รับในขั้นตอนเวลาก่อนหน้า คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องใช้การคำนวณแบบหลายช่วงเวลาที่สามารถขึ้นอยู่กับข้อความเหล่านี้ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องส่งข้อความ (ความยาว) ไปยังแต่ละเพื่อนบ้าน คลาสความซับซ้อนชื่ออะไรที่ตรงกับโมเดลเหล่านี้? เป็นสถานที่ที่ดีในการอ่านเกี่ยวกับชั้นเรียนที่ซับซ้อนเช่นอะไร? มีปัญหาที่สมบูรณ์สำหรับชั้นเรียนนี้หรือไม่?

3
จาก Extractors ไปจนถึง Pseudorandom Generators?
Luca Trevisan แสดงให้เห็นว่ามีการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทียมหลอกจำนวนเท่าไรในความเป็นจริงแล้วคิดว่าเป็นเครื่องสกัดแบบ http://www.cs.berkeley.edu/~luca/pubs/extractor-full.pdf มีการสนทนาที่มีความหมายหรือไม่? เช่นการสร้างแบบ "ธรรมชาติ" ของเครื่องสกัดสามารถคิดได้ว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทียมเทียม (PRG) หรือไม่? สิ่งปลูกสร้าง Extractor ดูเหมือนจะสอดคล้องกับการแจกแจงเหนือ PRGs (เช่นผู้กลั่นใด ๆ จะไม่ประสบความสำเร็จในการแยกแยะสำหรับพวกเขาเกือบทั้งหมด) มีแอปพลิเคชันที่รู้จักสำหรับสิ่งนี้หรือไม่?

3
เราจะแก้ปัญหาโปรแกรมเชิงเส้นจำนวนเต็มแบบ unimodular ได้เร็วแค่ไหน?
(นี่คือการติดตามคำถามนี้และคำตอบ ) ฉันมีโปรแกรม linear จำนวนเต็ม (unimodular (TU)) ต่อไปนี้ (ILP) ที่นี่ เป็นจำนวนเต็มบวกทั้งหมดที่ได้รับ ส่วนหนึ่งของอินพุต เซ็ตย่อยที่ระบุของตัวแปรถูกตั้งค่าเป็นศูนย์และส่วนที่เหลือสามารถรับค่าอินทิกรัลค่าบวก:x i jℓ,m,n1,n2,…,nℓ,c1,c2,…,cm,wℓ,m,n1,n2,…,nℓ,c1,c2,…,cm,w\ell,m,n_{1},n_{2},\ldots,n_{\ell},c_{1},c_{2},\ldots,c_{m},wxฉันเจxijx_{ij} ลด ∑mj=1cj∑ℓi=1xij∑j=1mcj∑i=1ℓxij\sum_{j=1}^{m}c_{j}\sum_{i=1}^{\ell}x_{ij} ภายใต้: ∑mj=1xij=ni∀i∑j=1mxij=ni∀i\sum_{j=1}^{m}x_{ij}=n_{i}\,\,\forall i ∑ℓi=1xij≥w∀j∑i=1ℓxij≥w∀j\sum_{i=1}^{\ell}x_{ij}\ge w\,\,\forall j เมทริกซ์ค่าสัมประสิทธิ์ของรูปแบบที่เป็นมาตรฐานเมทริกซ์ที่มีรายการจาก{}- 1 , 0 , 1(2ℓ+m)×ℓm(2ℓ+m)×ℓm(2\ell+m)\times \ell m−1,0,1−1,0,1{-1,0,1} คำถามของฉันคือ: อะไรคือขอบเขตสูงสุดที่ดีที่สุดที่ทราบกันดีว่าเวลาทำงานของอัลกอริธึมเวลาพหุนามที่แก้ปัญหา ILP เช่นนี้? คุณช่วยชี้ให้ฉันดูบางอย่างเกี่ยวกับเรื่องนี้ ฉันทำการค้นหาบางอย่าง แต่ที่ส่วนใหญ่แล้วพวกเขาหยุดพูดว่า TU ILP สามารถแก้ไขได้ในเวลาพหุนามโดยใช้อัลกอริทึมเวลาพหุนามสำหรับ LP สิ่งหนึ่งที่ดูดีคือกระดาษ 1986 โดย Tardos [1] ซึ่งเธอพิสูจน์ว่าปัญหาดังกล่าวสามารถแก้ไขได้ในเวลาพหุนามในขนาดของเมทริกซ์สัมประสิทธิ์ เท่าที่ฉันสามารถหาได้จากกระดาษอย่างไรก็ตามเวลาทำงานของอัลกอริทึมนั้นขึ้นอยู่กับการเปิดใช้เวลาทำงานของอัลกอริทึมเวลาพหุนามสำหรับการแก้ไข LP …

2
ระบายสีระนาบกราฟ
พิจารณาชุดกราฟระนาบที่ใบหน้าภายในทั้งหมดเป็นรูปสามเหลี่ยม หากมีจุดภายในอยู่ในระดับคี่กราฟจะต้องไม่เป็นสามสี หากจุดภายในทุกจุดมีระดับเท่ากันจะเป็นสามสีได้หรือไม่ โดยหลักการแล้วฉันต้องการตัวอย่างเล็ก ๆ

2
รหัส Huffman ดีแค่ไหนเมื่อไม่มีตัวอักษรน่าจะเป็นขนาดใหญ่
รหัส Huffman สำหรับการกระจายความน่าจะเป็นpppเป็นรหัสคำนำหน้าด้วยขั้นต่ำถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักความยาว codeword ∑piℓi∑piℓi\sum p_i \ell_iที่ℓiℓi\ell_iคือความยาวของiii TH codword มันเป็นทฤษฎีบทที่รู้จักกันดีว่าความยาวเฉลี่ยต่อสัญลักษณ์ของรหัส Huffman อยู่ระหว่างH(p)H(p)H(p)และH(p)+1H(p)+1H(p)+1 , ที่H(p)=−∑ipilog2piH(p)=−∑ipilog2⁡piH(p) = -\sum_i \, p_i \log_2 p_iคือเอนโทรปีของ Shannon ของการแจกแจงความน่าจะเป็น ตัวอย่างที่ไม่ดีของบัญญัติซึ่งความยาวเฉลี่ยเกินกว่าเอนโทรปีของแชนนอนเกือบ 1 คือการแจกแจงความน่าจะเป็นเช่น{.999,.001}{.999,.001}\{.999, .001\}โดยที่เอนโทรปีมีค่าเกือบ 0 และความยาว codeword เฉลี่ยคือ 1 ระหว่างเอนโทรปีและความยาว codeword เกือบ1111 แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการจำกัดความน่าจะเป็นที่ใหญ่ที่สุดในการแจกแจงความน่าจะเป็น ตัวอย่างเช่นสมมติว่าความน่าจะเป็นทั้งหมดน้อยกว่า1212\frac{1}{2} . ช่องว่างที่ใหญ่ที่สุดที่ฉันสามารถหาได้ในกรณีนี้คือการแจกแจงความน่าจะเป็นเช่น{.499,.499,.002}{.499,.499,.002}\{.499, .499, .002\}ซึ่งเอนโทรปีมีค่ามากกว่า 1 เล็กน้อยและความยาว codeword เฉลี่ยน้อยกว่า 1.5 เล็กน้อยทำให้ช่องว่างใกล้เข้ามา0.50.50.5. นี่เป็นสิ่งที่ดีที่สุดที่คุณสามารถทำได้หรือไม่? คุณสามารถให้ขอบเขตบนของช่องว่างที่น้อยกว่า 1 สำหรับกรณีนี้ได้หรือไม่? …

2
การค้นหา 5 รอบในกราฟแบบเบาบาง
(crossposted จาก MathOverflow) สวัสดี ฉันกำลังอ่านหัวข้อนี้: /mathpro/16393/finding-a-cycle-of-fixed-length ฉันต้องการหา 5 รอบในกราฟ จริงๆแล้วสิ่งที่ฉันจริงๆต้องการคือวงจรแปลกที่สั้นที่สุดของความยาวไม่น้อยกว่า 5 แต่บางทีนั่นอาจจะเป็นเล็ก ๆ น้อย ๆ ข้างจุดที่ สำหรับวัตถุประสงค์ของฉันฉันปฏิบัติต่อและnเหมือนกันในการวิเคราะห์ความซับซ้อน mmmnnn เราทำได้ดีกว่าการใช้รหัสสีเพื่อค้นหาวงจร 5 รอบในกรณีนี้หรือไม่? ให้ฉันกำหนดคำถามเฉพาะของฉัน: ต่ำสุดคืออะไรที่มีอัลกอริทึมO ( m α ) - เวลาสำหรับการตรวจสอบวงจรความยาว 5 อัลกอริทึมคืออะไร? และαนี้คืออะไรถ้าคุณห้ามไม่ให้วิธีการคูณเมทริกซ์ที่รวดเร็วเช่น Coppersmith-Winogradαα\alphaO(mα)O(mα)O(m^\alpha)αα\alpha

4
หลักฐานการปั๊มบทแทรกสำหรับภาษาที่ไม่มีบริบทโดยใช้แบบกดลงอัตโนมัติ
แทรกสูบน้ำสำหรับภาษาที่ปกติสามารถพิสูจน์ได้โดยพิจารณาหุ่นยนต์สถานะ จำกัด ซึ่งถือเป็นภาษาที่เรียนยกสตริงที่มีความยาวมากขึ้นกว่าจำนวนของรัฐและการประยุกต์ใช้หลักรังนกพิราบ แทรกสูบน้ำสำหรับภาษาบริบทฟรี (เช่นเดียวกับแทรกอ็อกเดนซึ่งเป็นเล็กน้อยทั่วไปมากขึ้น) แต่จะได้รับการพิสูจน์โดยพิจารณาไวยากรณ์บริบทของภาษาการศึกษาการเลือกสายยาวพอและกำลังมองหาต้นไม้แยก เมื่อพิจารณาถึงความคล้ายคลึงกันของบทแทรกสองบทคุณคาดหวังว่าบทพิสูจน์ที่ไม่มีบริบทสามารถพิสูจน์ได้ในลักษณะเดียวกันกับบทสนทนาทั่วไปโดยพิจารณาจากการกดออโตเมติกแบบกดลงซึ่งจดจำภาษามากกว่าไวยากรณ์ อย่างไรก็ตามฉันไม่สามารถหาการอ้างอิงถึงหลักฐานดังกล่าวได้ ดังนั้นคำถามของฉัน: มีหลักฐานของบทแทรกสำหรับภาษาที่ไม่มีบริบทซึ่งเกี่ยวข้องกับออโตมาดาวน์และไม่ใช่แกรมม่าเท่านั้น

6
การอ้างอิงบนขอบเขตล่างของวงจร
คำนำ ระบบพิสูจน์เชิงโต้ตอบและโปรโตคอล Arthur-Merlin ได้รับการแนะนำโดยGoldwasser, Micali และ RackoffและBabaiย้อนกลับไปในปี 1985 ตอนแรกก็คิดว่าอดีตนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าสมัยก่อน แต่Goldwasser และ Sipserแสดงให้เห็นว่าพวกเขามีพลังเดียวกัน ( ด้วยความเคารพต่อการรับรู้ภาษา) ดังนั้นในบทความนี้ฉันจะใช้แนวคิดทั้งสองสลับกันได้ ให้เป็นคลาสของภาษาที่ยอมรับระบบพิสูจน์แบบโต้ตอบด้วยรอบ Babai พิสูจน์ให้เห็นว่า P (ผลลัพธ์ที่สัมพันธ์กันได้)k ฉันP [ O ( 1 ) ] ⊆ เธP 2ผมP[ k ]ผมP[k]IP[k]kkkผมP[ O ( 1) ) ] ⊆เธP2ผมP[O(1)]⊆Π2PIP[O(1)] \subseteq \Pi_2^P ตอนแรกไม่ทราบว่าจำนวนรอบที่ไม่ จำกัด สามารถเพิ่มพลังของ IP ได้หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันก็แสดงให้เห็นว่ามีความขัดแย้ง relativizations: Fortnow และ Sipserแสดงให้เห็นว่าบาง …

3
จำกัด การคำนวณแบบขนาน
ฉันอยากรู้ในแง่กว้างเกี่ยวกับสิ่งที่เป็นที่รู้จักเกี่ยวกับอัลกอริทึมในการขนานฉันพบบทความวิกิพีเดียต่อไปนี้เกี่ยวกับเรื่อง: http://en.wikipedia.org/wiki/NC_%28complexity%29 บทความประกอบด้วยประโยคต่อไปนี้: ไม่ทราบว่า NC = P แต่นักวิจัยส่วนใหญ่สงสัยว่าสิ่งนี้เป็นเท็จหมายความว่าอาจมีปัญหาบางอย่างที่สามารถจัดการได้ซึ่งเป็น "ลำดับโดยเนื้อแท้" และไม่สามารถเร่งความเร็วได้อย่างมีนัยสำคัญโดยใช้การขนาน เสียงนี้สมเหตุสมผลหรือไม่ มีกรณีที่ทราบกันดีหรือไม่ว่าปัญหาใน P ไม่สามารถเร่งความเร็วโดยใช้การขนาน

4
อัลกอริธึม DNA และความสมบูรณ์แบบของ NP
ความสัมพันธ์ระหว่างอัลกอริธึม DNAกับคลาสความซับซ้อนที่กำหนดโดยใช้เครื่องทัวริงคืออะไร ความซับซ้อนของการวัดเช่นเวลาและพื้นที่ตรงกับในขั้นตอนวิธีดีเอ็นเอคืออะไร? พวกเขาสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาอินสแตนซ์ของปัญหาที่สมบูรณ์แบบเช่น TSP ที่เครื่องฟอนนอยมันน์ไม่สามารถแก้ไขได้ในทางปฏิบัติหรือไม่?

9
ซอฟต์แวร์ที่แนะนำสำหรับการวาดโครงสร้างข้อมูลเช่นกราฟและแผนภูมิคืออะไร?
เมื่อรวมผลลัพธ์เข้าด้วยกันมักจะต้องการไดอะแกรมที่ดูเป็นมืออาชีพมากกว่าที่จะใส่ไดอะแกรมใน MS Paint มาตรฐานสำหรับการวาดโครงสร้างข้อมูลคืออะไร?

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