ライスの定理の記述的複雑性バージョンを使用してAC0とPSPACEを分離できますか?


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この質問、それがライスの定理の記述的複雑さのバージョンが存在することを述べました。次の定理の証明を見つけました。

複雑性クラスを考えるとC、中の言語の自明でない性質Cはで計算することができないC

以前に見つけた証明を投稿していましたが、非常に長く、コメントでこの論文にその定理の証明がすでに含まれていることが指摘されていたため、削除しました。(何らかの理由で私の証拠を見たくてたまらない場合は、この質問の以前の改訂を参照してください。)

私の興味は、この定理がAC0とPSPACEを分離するために使用できるかどうかです。引数は次のとおりです。

次のように定義された複雑度クラスAC0 のプロパティPを考えます。

P:特定の固定構造、つまり1つの要素、関数なし、定数なし、関係なしで構成される構造を受け入れるFOクエリであるという特性

明らかに、上記の定理により、PはAC0で決定できません。これは、FOクエリの重要なプロパティです。

ただし、FOクエリがこのような単純な構造を受け入れるかどうかを計算することは、TQBFと同じくらい簡単に決定できることを少し検討する必要があります。したがって、PはPSPACEで決定可能です。

この点を明確にするために(PはPSPACEで計算可能であること):対象のプロパティでは、構造がFOである必要があることに注意してください。したがって、関係のない単一要素構造で実行されているFOクエリが受け入れられるかどうかを判断しようとしています。処理する関係がないため、このようなFOクエリを決定するタスクは、TQBFのインスタンスを決定することと同等であることは明らかです。関係はないため、残っている唯一の課題は、定量化されたブール式が真であるかどうかを評価することです。これは基本的にTQBFだけなので、PはPSPACEで計算可能です。

のでPは AC0 PSPACEではなく、計算され、我々はそのAC0!= PSPACEを締結することができるはずです。この推論は正しいですか、またはどこかで間違いをしましたか?私は前の段落について特に心配しています。博覧会をもう少し考える機会を得た後、明日、議論を明確にし、更新するつもりです。

私が答えたのは、FOクエリの例です。私が説明した1要素の関係のない構造で計算すると、TQBFのインスタンスとしては明らかに意味がありません。(1つはないことをお勧めします。そのため、1つあることを示すことができれば、それは反例になります。)

ありがとう。


@カベ:あなたのコメントを答えにする必要があります。
Dai Le

@カベ:あなたのコメントをありがとう。しかし、私はあなたが言っていることに少し混乱しています。AC0セットのPSPACEのどのマシンを参照していましたか?非常に単純な構造に対するFOクエリに特に関連するプロパティPを参照していました。FOクエリが単純な構造を受け入れるかどうかの評価は、TQBF、つまりPSPACEであることが保証されていることをお勧めします。AC0のユニバーサルシミュレータが必要な場所がわかりません。
フィリップホワイト

@カベ:はい。私はこの質問で予想の証拠を準備し、別の質問として投稿します。正しいと思いましたが、よく間違えます。(もちろん、その前に私の推測に
フィリップホワイト

ああ。質問として投稿しました。新しい質問を削除して回答として投稿する必要がありますか?
フィリップホワイト

(私はそれを削除し、この質問に追加しました。)
フィリップホワイト

回答:


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複雑性クラスの(インデックス付け)セットの重要なプロパティを決定することは、クラスのユニバーサル関数のグラフを計算するのと同じくらい難しいです。直感的には、これは重要なプロパティを決定する唯一の方法は、マシンをシミュレートして回答を待つことであることを意味します。このようなプロパティを使用するという考えは、階層定理によって知られているものを提供するだけのように思えます。(詳細と定理の正確な説明については、D。Kozenの定理4.2、「サブ再帰クラスのインデックス付け」、1978を参照してください。)

grUC0C0PSpaceC0LLPSpaceC0C0FOPSpacePSpaceC0C0PSapce

C0LPSpace


興味深い、ありがとう。つまり、1)私の主張は正しかったが、2)より簡単な方法があった。:)私は空間階層定理をブラッシュアップする必要があると思います。
フィリップホワイト

FO

わかりました。私は実際にはFOの定義をチェックしました。平等のシンボルが含まれていることは知っていました。そのため、構造は1つの要素のみにする必要がありました。このように、2つの変数の等価性に関するステートメントは、クエリの真実に影響を与えません。
フィリップホワイト

もう1つのコメント...あなたは非論理的シンボルについて重要なポイントを作りました。関係がないため、等号は実際には不可欠です。特に、TQBFを表現するために必要な非常にブールのリテラルを表現する必要があります。
フィリップホワイト

FO
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