DNFからCNFへの変換:簡単または難しい


10

CNFからDNFへの変換がNP-Hard(および関連するMathスレッド)であることを証明するスレッドに関連して:

DNFからCNFへの他の方向はどうですか?簡単ですか、難しいですか。

このペーパーの 2ページ目では、「CNF表現からDNF表現(またはその逆)に切り替えるときのサイズの最大の拡大に関心がある言うと、両方向が等しく難しいことを示唆しているようです。

しかし、DNF-SATはPにあり、CNF-SATはNP完全です。したがって、DNF式与えられると、長さが長さの多項式である、等価な CNF式が存在するはずです。また、変換は、ポリ時間で実行できます。これは正しいです?ϕ1ϕ2ϕ1ϕ1ϕ2

編集:変更同等equisatisfiable(であるが、追加の変数がで許可されている)。ϕ2


元の数式が多項式時間であるときに正確に満足できる任意の数式からCNFに進むことができます。これが、CNF-SATがNP完全である理由です。SATインスタンス(NP完全問題)は、多項式時間でCNF-SATに削減できます。それを正確に翻訳すると、充足可能性を維持するだけでは常に指数関数的な爆発が発生することがありますが、確かにこれを言うことはできません。
ジェイク

en.wikipedia.org/wiki/Tseitin_transformationを参照してください。基本的に、補助変数の導入を許可する場合、この変換をポリタイムで実行できます(式のサイズを最大で直線的に増加させます)。
jschnei

変換で新しい変数を導入できるようにするか、変換された数式が同じ変数のセットを参照する必要があるか(新しい変数ではない)を決定する必要があります。これは、答えに劇的な影響を与える微妙なポイントです。それで、あなたはどちらについて聞きたいですか?
DW

@Jake CNF-SATはNP完全であるため、任意の式から等価CNFに進むことができます。CNF-SATがNP完全である「実際の」「理由」ではありません。CNF-SATがNP完全であるという通常の証明は、任意の式をCNFに変換することを含みません。むしろ、それはチューリングマシンをCNF公式に変換します。
David Richerby

DWと他の人たち- 等価性を念頭に置いていました。この意味で、等価性は単なる(この場合は、別のブール式への)削減であるように見えます。
マーティンシーモア

回答:


14

追加の変数を導入したい場合は、Tseitin変換を使用して多項式時間でDNF形式からCNF形式に変換できます。結果のCNF式は、元のDNF式と充足可能になります。CNF式は、元のDNF式が充足可能である場合にのみ充足可能になります。https://en.wikipedia.org/wiki/Conjunctive_normal_form#Conversion_into_CNFも参照してください

追加の変数の導入を許可したくない場合、DNFからCNF形式への変換はco-NP-hardです。特に、DNFフォーミュラがトートロジーであるかどうかのテストは、共NP困難です。ただし、CNF数式がトートロジーであるかどうかのテストは、多項式時間で実行できます(各句がトートロジーであるかどうかを個別に確認するだけです。これは、各句がリテラルの分離であるので簡単です)。したがって、新しい変数を導入せずに、多項式時間でDNF形式からCNF形式に変換できれば、DNF式がトートロジーであるかどうかをテストするための多項式時間アルゴリズムが得られます。 Pはco-NPと等しくありません。または、別の言い方をすると、追加の変数を導入せずにDNF形式からCNF形式に変換することは、共NP困難です。

これは間の差である等価equisatisfiability。同等性では、2つの式が同じ解のセットを持っている必要があります(したがって、追加の変数を導入できません)。等化可能性は、両方の式が満たされるか、どちらも満たされないことを要求するだけです(したがって、追加の変数を導入することができます)。


@Mehrdad、コメントを使用して新しい質問をしないでください。質問したい新しい質問がある場合は、右上に「質問をする」があります。しかし、ちょっとしたヒント... 新しい質問をする前に、このページの上部にある質問を読んだ方がいいかもしれません...または、さらに言えば、このコメントを投稿してください。私は仕方がありませんが、質問と同じページに回答が記載されている質問をしました。
DW

@DW:おっと、私は実際に少し後に他の投稿を実際に見て、ここでコメントを削除するのを忘れていました。今それを削除しました。
user541686
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.