NPCを定義するための多対1の削減とチューリングの削減


回答:


32

2つの理由:

(1)最小限の問題:多対1削減でNPCになることは形式的に強い声明であり、(Karpがそうであり、ほとんどいつもそうであるように)より強い声明を得るなら、なぜそう言わないのですか?

(2)多対一の削減について話すと、より豊かで、より繊細な階層が生まれます。たとえば、NP対co-NPの区別は、チューリング削減では消えます。

これは、ポリタイムよりもログスペース削減を頻繁に使用する理由に似ています。


16
(2)は確かに真実ですが、私は(1)を使用して、1対1の削減を使用すべきだと主張します。私たちが作成する多くの1対1の削減は実際には1対1の削減であるため、それらが形式的に強力であり、とにかくほとんどの時間を取得する場合、それらを研究してみませんか?私たちは通常それを持っているにもかかわらず、単射性の証明をわざわざする必要がない方が簡単だと思う。その意味で、多対一の削減は、「Goldilocksの削減」のようなものである可能性があります。つまり、正しい力、証明の正しい単純さです。
ジョシュアグロチョウ

21

好みがあるかどうかはわかりませんが、それらは明確な概念であると推測されます。つまり、チューリングの還元可能性は、より強力な概念であると推測されます。(AがBに対してT還元可能であるがAがBに対して還元可能ではないAとBが存在します。)これを議論する論文の1つは、LutzとMayordomoによるものです。彼らは声明P!= NPの強化を提案している。おおよそ、そのNPには無視できない量のEXPTIMEが含まれています。この仮定により、還元可能性の2つの概念が異なることを示すことができます。


17

人々が(最初から)多対1の還元を好む理由は教育的なものだと思います-AからBへの多対1の還元は実際には文字列の関数であるのに対して、チューリング還元はオラクルの導入を必要とします。

クック簡約(多項式時間チューリング)とカルプ・レビン簡約(多項式時間多対1)は、Eで無条件に、KoとMooreにより、また渡辺(Lutz and Mayordomo論文で参照)で別個に知られていることに注意してください。アーロン・スターリングの応答で)。


7

この点で、チューリング削減は多対1のマッピング削減よりも強力です。チューリング削減により、言語をその補数にマッピングできます。その結果、(たとえば)NPとcoNPの違いがわかりにくくなります。クックの元の論文では、彼はこの区別を見ていませんでした(iircクックは実際にCNFの代わりにDNF式を使用していました) 。


11
Stephen CookはFLoC 2010での基調講演で、1971年の論文が実際にチューリング簡約のもとでSATがP ^ NPに完全であることを証明すると主張していることを指摘しました。彼らが証明したよりも少ないと主張している人!ペーパーの再組版については、4mhz.de / cook.htmlをご覧ください。また、「{primes}または{isomorphic graphpairs}を[4つのNP完全問題のリスト]に追加できませんでした」という文は、いつも私を笑顔にします!
アンドラスサラモン

5

ASによる他の角度/答えに少し飛びついて、これはクック(「チューリング」)削減がカープレビン(「多」)削減と異なるかどうかTCSのフロンティアでの未解決の質問ですこちらも)おそらく、複雑なクラス分離の(主要?キー?)未解決の質問と同等です。ここにこれらの線に沿った新しい結果があります

最悪の場合の硬度仮説の下でのクック完全性とカープ・レビン完全性の分離 / Debasis Mandal、A。Pavan、Rajeswari Venugopalan(ECCC TR14-126)

最悪の場合の硬度仮説の下では、NPに対してチューリング完全であるが、NPに対して完全ではない多くの言語があることを示します。


4

Σ1Q

複雑性理論では、「多項式階層」という概念もありますが、算術階層とは異なり、存在すると推測されています。これは、「この問題をNPほど解決するのは難しいですか?」よりも微妙な分類につながります。


3

一般に、多対一(Karp)リダクションは、1回の呼び出しを行うリダクションの制限された形式であり、主なタスクは入力を異なるエンコーディングに変換することを含むため、設計が容易です。チューリングの削減には、複雑なロジックが含まれる場合があります。チューリング簡約ではNPに対して完全であるが多対1簡約ではない集合が存在するということは、P!= NPであることを意味します。

例えば、不満足は、クック削減のもとでのNPについては完全ですが、カープ削減のもとでのNPについては完全ではありません。したがって、SATからUNSATへのカープ削減がないことを証明する場合(UNSATからSATに同等)、NP!= CoNP、したがってP!= NPであることが証明されます。


あなたの最後の文への参照を与えるか、それを説明できますか?
Tayfunペイ

2
最後の文章を説明しました。
モハマドアルトルコキスタニー
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.