MAJ3SATのPP完全性のステータス


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短い質問:MAJ-3CNFは多対1の削減ではPP完全な問題ですか?

より長いバージョン:MAJSAT(命題文の割り当ての大部分が文を満たすかどうかを決定する)は多項削減ではPP完全であり、#SATは節約削減では#P完全であることはよく知られています。#3CNF(つまり、#SATが3-CNF数式に制限されている)が#P完全であることも明らかです。クック・レビンの削減は節約的で、3-CNFを生成します(この削減は実際にPapadimitriouの本で使用されています) #SATの#P完全性を示す)。

同様の議論は、MAJ-3CNFが多項削減のもとでPP完全であることを証明するようです(MAJ-kCNFはkJSNF式に制限されたMAJSATです。つまり、各句にはkリテラルがあります)。

ただし、ベイリー、ダルマウ、コライティスによるプレゼンテーション「PP完全な充足可能性の問題の相転移」では、著者は「MAJ3SATはPP完全ではない」と述べていますhttps://users.soe.ucscでのプレゼンテーション).edu /〜kolaitis / talks / ppphase4.ppt)。この文は彼らのプレゼンテーションにのみ出て、関連する論文には出てこないようです。

質問:#3CNFが#P完全であることの証明は、MAJ3CNFがPP完全であることを証明するために実際に適用できますか?ベイリーらの発言を考えると、そうではないようです。証拠が運ばない場合:MAJ-3CNFがPP完全であることの証拠はありますか?そうでない場合、この結果に関してPPと#Pの違いについて直観はありますか?


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CircuitSATから3satへの一般的な削減は、多くの新しい変数を導入するため機能しません。したがって、nの入力を持つ特定の回路への割り当てが2 ^(n-1)+1である可能性があり、3satインスタンスに対してその数が多い場合、3cnfインスタンスの変数の数はnよりもはるかに大きく、その数はもはや「満足のいく割り当ての過半数」ではありません。Maj-3satは、少なくともNPが難しいことに注意してください。これは、多くのダミーの満足のいく割り当てを追加できるためです。
ライアンウィリアムズ

@RyanWilliamsその3CNFインスタンスを取り、それを否定して3DNFインスタンスを取得します(否定にはポリタイムがかかり、CNF式を否定するとDNF式が得られます)。次に、3DNFインスタンスが(2 ^((n + K)-1)を超える真理の割り当てを満たしている場合に限り、元のCNFインスタンスには(2 ^(n-1))を超える真の割り当てがあり、Kは追加変数の数...
Tayfun Pay

cnfからdnfへの変換には、一般にポリタイムはかかりません。クイック健全性チェック:P = NP ...より複雑なチェック:poly(n)句のcnfsがあり、それに相当する最小のdnfsにexp many句があります。たとえば、scholar.google.com /…を
Ryan Williams

@RyanWilliams 1)ブール式を否定するのに時間がかかります2)CNFを否定すると、DNFを取得します。逆も同様です。最も重要なのは、多項式時間でCNFを否定し、代わりにDNFを取得しても、その問題の複雑さは変わりません。否定されたCNF式(現在はDNF式)の偽の真実の割り当てを見つける必要があります。DNF数式の偽の真実の割り当てを見つけるのはNP-Completeです...
Tayfun Pay

@RyanWilliams私はあなたが引用した作品を知っています。しかし、CNF式を否定すると、DNF式を取得します。そして、入力の長さに関して多項式時間がかかります。
Tayfun Pay

回答:


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短い答え:M A J 3 C N Fが多元削減のP P完全問題で
あるかどうかは不明です。MJCNFPP



長い答え:まず、あなたは質問でベイリー、ダルマウ、コライティス、および相転移PP -完全充足性問題」に関する彼らの研究に言及します。それらを引用させてください:

「あるが、ことにも注目すべきであるある P Pの -complete、整数が存在するかどうかは知られていないK 3になるように、M A J O R I T Y K S A T is P P -complete。」MJORTY STPPkMJORTY kSTPP

[ http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166218X06004665 ]

実際、Cook-Levinの削減は節約的であり、特定のCNFから3CNFを生成することは間違いありません。ようあるP -complete、直ちに次3 C N FでもあるP倹約削減下-complete。しかし、すでにコメントで指摘されているように、節約的な削減は過半数を維持しません。これらの削減は、節のサイズを削減するための補助変数を導入しますが、これらの補助変数は割り当ての総数を増やします。たとえば、単一の句で構成される4CNFについて考えてみます。CNFPCNFP

φ=バツ1バツ2バツバツ4

に変換されます

φ=バツ1バツ2yyバツバツ4

補助変数を使用して、最後に3CNFにy

ψ=バツ1バツ2y¬yバツバツ4y¬バツy¬バツ4

φψ

PMJCNFPPMJCNFPP

の差の洞察の多く与えないP PMJCNFPPPCNFDCNFφメートル0φメートルDCNFDCNFPPMJCNFDCNF


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