P対NPをSATに削減


12

次の質問では、複雑性理論に適用される暗号のアイデアを使用しています。とは言っても、それは純粋に複雑な理論的な質問であり、それに答えるために暗号知識はまったく必要ありません。

私はこの質問を非常に非公式に意図的に書いています。詳細が欠落しているため、少し間違っている可能性があります。あなたの答えの訂正を指摘してください。


次の論文で:
Nonmalleable Cryptography、Danny Dolev、Cynthia Dwork、and Moni Naor、SIAM Rev. 45、727(2003)、DOI:10.1137 / S0036144503429856
著者はこう書いている:

仮定する研究者Aがその証明を取得したP≠NP B.が自分自身を保護するために、それを仮定教授にこの事実を伝えるためにと願い、AはBでの彼女の請求証明ゼロ知識ファッション ...

充足可能性(SAT)、Graph-Hamiltonicity、およびGraph-3-Colorability(G3C)など、ゼロ知識証明が存在する標準的なNP完全問題がいくつかあります。NP定理を証明する標準的な方法は、まずそれを前述のNP完全問題のインスタンスに還元し、次にゼロ知識証明を実行することです。

この質問は、そのような削減に関連しています。P対NPは、次のいずれかの方法で解決されると仮定します。

  • P = NP
  • P≠NP
  • P対NPは、標準公理集合論とは無関係です。

σが証明を示すものとします。次に、P対NPNP言語になります(そのための短い証明が存在するため)。定理(たとえばP≠NP)からNP完全問題(たとえばSAT)への簡約はσに依存しません。あれは:

There exists a formula ϕ which is satisfiable if and only if P ≠ NP.

これは私の想像をはるかに超えています!証明σが与えられたとしても、そのような式constructを構築できる可能性は低いようです。

誰もこれに光を当てることができますか?

さらに、P対NPが存在するNP言語をLとします。言語は、任意のサイズのP vs NPのような無限に多くの定理で構成されています。

Lの候補は何ですか?
LはNP完全にできますか?


私はこの部分を取得しません:「σが証明を示します。その後、P対NPはNPにあります(そのための短い証明が存在するため)。定理(たとえばP≠NP)からNPへの縮約-完全問題(たとえばSAT)はσから独立しています。つまり、P≠NPの場合にのみ充足可能な式existsが存在します。 " もう少し説明していただけますか?「P vs NPがNPにある」というのは、「P \ neq NPの理論Tに最大nの長さの証明がある」と変更しても意味がありません。質問に対してそのサイズの証明があるような最小のnがあるか、そのような証明がありません。
カベ

1
φnφTφ

φPNPT

@Kaveh:明確化が追加されました。
MS Dousti

いくつかの興味深いアイデアがありますが、「証拠はNPにあります」または「短い証拠があります」と言うのは意味がありません。つまり、そこに可能性があり、それらの類似点を作るいくつかの方法であるが、それはより正式に定義されなければならないであろう。これらのアイデアに最も近いのは、razborov / rudichの自然証明フレームワークでしょう。
vzn

回答:


20

「is formula .. satisfiable」という形式の問題として数学ステートメントのテスト(P対NPの解決など)を表示する方法は次のとおりです。

公理システムを修正します。長さnの文字列が与えられた場合、その文字列が公理システムの数学ステートメントの証明であるかどうかは、簡単な方法で定義できるものです。文字列は命題で構成する必要があります。各命題は公理であるか、推論規則の1つによって前の命題に従う必要があります。

これをすべて検証するブール式を定義することは問題ではありません。知っておくべきことは、証明の長さnだけです!


9

P対NPはNPにあります(短い証拠があるため)

それは私にはあまり意味がありません。NPは、任意の大きなインスタンスを持つ決定問題の複雑性クラスであり、P対NPにはありません。あなたが後で言うことから:

P対NPが存在するNP言語をLとします。

代わりに、P対NPがNP問題のインスタンスであることを意味する場合があります。もちろんです!また、P、DTIME(n)などの無限の問題のインスタンスです。特に、Lの2つのDTIME(1)候補があります。正確にはそのうちの1つが正しいです。常にreturn true; または常に戻りfalseます。


2
質問の冒頭にあるサイドノートをもう一度読んでください。私はこれを非公式に述べていましたが、それは混乱を招きます。公式化するには、「P対NP」定理の一般化を検討する必要があります。nが無限に多い場合、一般化は長さnの定理を仮定します。定理は言語Lを発生させますが、これはDTIME(1)ではおそらく決定できません。
MS Dousti

そして、「P vs. NP」の短い証明/反証は、「一般化されたP vs. NP」のたった1つの例(おそらく簡単なものですか?)であり、GPvNPがNPにあるということにはなりません。
アレクセイロマノフ

Downvoted:NPのメンバーはセットであり、「P vs. NP」はセットではないため、最初に引用されたステートメントの表現に対する異議を理解します。ただし、2番目の異論では、「NP問題」は決定問題であり、文字列が言語に含まれるかどうかを判断することで常に正当に定式化できます。彼のLの定義に問題はありません。さらに、ささいな、常に真の、または常に偽のDTIME(1)言語へのアピールは、この点を無視します。チューリングマシンが一定時間にアクセスするためのテーブルを作成します。
ダニエルアポン

[続き]しかし、Lが適切な言語(つまり、無限集合)であると仮定すると、アクセスする「真のステートメント」の無限に大きなテーブルを想定していることになり、あらゆる種類の規則に違反するようです。それ以上に:DTIME(1)の議論が、現在検討している奇妙な言語だけでなく、どの言語にも一般化されないのはなぜですか?
ダニエルアポン

1
LDTIME(1)
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.