言語Xの密度は関数d Xです。N → Nは、として定義されます 仮定とある有限アルファベット以上の言語であり、多くのワン・ログ・スペースが減少する、及びでない。関数は、すべてのに対して多項式およびが存在する場合、多項式的に関連していますA B A B B L = DSPACE (log n )f 、g :N → N
の密度がの密度に多項式的に関連していない場合、からへの対数空間の縮小はありますか?B B A
バックグラウンド
答えはノーだと思いますが、現在これを表示することはできません。
明らかに、がにある場合、からへのログスペースの削減はありません。そのため、明確な否定的な答えを提供できる例がいくつかあります。L B A
私は、最初の心場合であったいくつかのハード言語であり、および内孔吹き込むことによって得られる取ることによって、、いくつかのギャップ言語用、長さの全ての単語を含むいくつかのセットについて(Schmidt 1985およびRegan and Vollmer 1997も参照)。これにより、からへの些細な削減が保証されます。ギャップ言語は通常、のサイズの間隔の間に指数関数的に増加するギャップを持っています。これにより、とA B A = B ∩ G G N ∈ S G S G ⊆ N A B G S G A B Bは多項式的に関連していません。ただし、言語に穴を開けると、からの縮約の対象となるには構造が少なすぎる言語が常に発生するという保証はありません。(吹き抜け穴という用語は、ダウニーとフォートノウ2003からのものです。)これを保証するには密度の違いで十分かもしれませんが、すぐにはわかりません。
別の例は、がハード言語と混合物である場合です。まず、いくつかの言語をギャップ言語と交差させることにより、ギャップのある言語作成します。 は、ギャップ言語を決定するサイズのセット間隔内にあるサイズのインスタンスのみが含まれます。ここで、の結合との交点をとることにより、ギャップにをいくつかの難しい言語と混ぜてを作成します。A A ∉ L C ∉ L G A B A D A Dのとの補数の。もしD比べて十分に懸命であるなど、Dがある2EXPSPACEながら-hard C ∈ PSPACE ∖ Lは、空間階層定理によりからの対数領域還元ありえないDにA。その後、これを拡張して、BからAへのログスペースの削減がないことを示すことが可能と思われます。
これは、がCよりも難しいが「あまり大きくない」、たとえば、DをSAT、CをSTCONに、DをQBF-SATに、CをSATにするといった状況を残します。結果を得るには、STCON / SATの場合はL ≠ N P、SAT / QBF-SATの場合はN P ≠ P S P A C Eを仮定する必要がありますが、これらの仮定の使用方法はすぐにはわかりません。