同型予想に反対する自然な候補?


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バーマンとハートマニスの有名な同型予想は、すべての完全言語は互いに多項式時間同型(p-同型)であると述べています。推測の重要な意義は、それが意味することです。1977年に公開されましたが、その時点で知られているすべての完全問題が実際にp-同型であることを裏付ける証拠がありました。実際、それらはすべてpaddableであり、これは素晴らしく自然な性質であり、非自明な方法でp-同型を意味します。P N P N PNPPNPNP

それ以来、問題は未解決ですが、に対してp-同型である可能性が低い完全言語の候補が発見されたため、推測の信頼性が低下しました。しかし、私が知る限り、これらの候補はどれも自然な問題を表していません 。それらは、同型予想を反証する目的で対角化を介して構築されます。S A TNPSAT

40年近くたった今でも、すべての既知の自然完全 問題はに対してp-同型であることは本当ですか?または、それとは反対の推測される自然な候補はありますか?NPSAT


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私はダウン投票を控えますが、私は個人的に、自然なものを定義せずに「自然な」何かの存在を求めるすべての質問に反対しています。私はすべての「ファジー」概念に反対していると言っているわけではありませんが、自然は広すぎるため、より具体的な望ましい/望ましくない特性をさらに指定する必要があると思います。
サショニコロフ14

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+1いい質問です。@SashoNikolovは、チューリングマシンの発明、アルゴリズムの正式な定義、直感的な概念が知られ、何千年もの間使用されてきました。自然問題の正式な定義が欠けていても、それを非公式に使用することを妨げるべきではありません。自然の問題は、あなたがそれを見たときに知っている概念です。
モハマドアルトルコ

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私は、あなたがそれを見たとき、あなたが通常自然な問題を一般的に知っているというモハマドに同意します。しかし、「自然」も文脈に依存し、文脈によっては、他の文脈よりも明確な概念、またはおそらくよりよく合意された明確に自然な例の大規模なセットがあります。この特定のケース(NP完全)問題は前者のクラスに分類されると思います。たとえば、一方向関数をSATに適用して別のNP完全問題(一部の候補がBerman-Hartmanisに違反する背後にある基本的な考え方)を取得すると、明らかに「不自然な」問題になります。
ジョシュアグロチョウ14

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cstheory.SEでの実際の「自然」の問題は、質問が通常「真のスコットランド人ではない」嵐をもたらし、OPが好ましくない各回答が進化/シフトセットに対して「不自然」であると見なされることです。理由の。
Suresh Venkat 14

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@Sasho、私は個人的に「自然」を読んでいますが、意味をさらに明確にすることはありません。質問(または同様の質問)に答えるのは人為的に作成された問題ではなく、人々は独立して問題に興味を持っています。
カベ14

回答:


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答えはイエスだと思います。今日でも同型予想に違反する候補となる既知の自然問題はありません。

主な理由は、通常、自然なNP完全問題が非常に簡単にパディング可能であると見られることです。これは、BermanとHartmanisがSATと同型であることで十分であることを示しました。自然なグラフ関連の問題の場合、これには通常、たとえばグラフから切断された、または非常に特定の(しかし通常は明白な)方法で接続された余分な頂点を追加する必要があります。最適化問題の決定バージョンの場合、通常、制約のない新しいダミー変数を追加する必要があります。等々。


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はい、ほとんどのグラフの問題では、パディングは簡単です。しかし、これは常に当てはまるとは限りません。例:グラフに三角形がなく、ハミルトニアンパスがあるのは本当ですか?ここで、プロパティを保持するには、新しいパディング頂点が古いものに接続する必要があり(ハミルトニアンパスを許可する)、独立したセットに接続する(三角形の作成を回避する)必要があり、この独立したセットにはエンドポイントが含まれている必要があります少なくとも1つのハミルトニアンパスの(新しい頂点に拡張可能にするため)。これを達成する方法は私には明らかではありません。もちろん、他の方法でパッドする方法を見つけるかもしれませんが、わかりません。
アンドラスファラゴ14

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ハミルトニアンパスについては、元のBerman-Hartmanis論文(STOCバージョンのThm 7(5)、ジャーナルバージョンのThm 8(5):dx.doi.org/10.1137/0206023)を参照してください。それらの構造は、新しい方向性のある3サイクルを導入しません。無向の三角形でさえ回避したい場合は、構築中のエッジの一部を新しい頂点で再分割できます。あなたはまた、彼らは二次ディオファントス方程式を示しSATへのp-イソされた彼らのフォローアップの紙に興味深いを見つけるかもしれない:dx.doi.org/10.1016/0022-0000(78)90027-2
ジョシュアGrochow

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@JoshuaGrochow BH予想に対する非自然な例の候補はありますか?
T ....

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@Turbo:はい、Joseph and Young 1985のkクリエイティブセット(「暗号化された完全なセット」):dx.doi.org/10.1016/0304-3975(85)90140-9
ジョシュアグロチョフ
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