オラクルを使用した回路とオラクルを使用したチューリングマシン


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簡単に言えば、オラクルを使用したチューリングマシンと、オラクルを使用した均一な回路ファミリとの対応は何ですか?特定のオラクルチューリングマシンに対して、同じ計算モデルを取得するために、後者はどのように定義されますか?

これは基本的な質問かもしれませんが、どこを見るかは明らかではありません。私は、私の財団が良質のモルタルを使用していることを確認したい人です。標準的な参照がある場合は、それを指摘してください。(たとえば、Papadimitriouの本は、神託を持つ回路をまったく説明していないようです。)

私の作業仮説は次のとおりです。オラクルにアクセスできる(たとえば、NP完全問題を解くための)均一な回路ファミリは次のように定義されます。

  • 「オラクルゲート」O nの無限ファミリーを定義します。 各回路サイズnに1つずつ、それぞれが関数f nを計算します : 定数cに対して{0,1} cn →{0,1}。

  • 関数f NはオラクルゲートOによって計算N以下の意味で"均一"でなければならない:任意のnについて<NとX  ∈{0,1} N、我々はF必要NXの)= F N(0 C( N−n) x  )---つまり、oracleゲートは、入力の一貫した拡張可能な「エンコード」を使用する必要があります。

  • 次に、オラクルゲートが回路に対して許可される操作の1つである均一な回路ファミリを定義し、入力サイズnの回路をゲートO nを使用するように制限します。

上記の選択肢のいくつかは、一般性を失うことなく任意に修正できると思います。私が興味を持っているのは、通信のリファレンス、または少なくとも上記の説明を変更して標準の説明を取得する方法の説明です。


あなたが量子情報で働いていることを知っているので、量子計算の複雑さに関するJohn Watrousの調査をお勧めします。彼は量子回路のオラクルと重ね合わせのオラクルのクエリについても話します。
ロビンコタリ

Watrousの記事も参考になります。しかし、この場合に必要であることが判明したのは、異なる有限長の同じ述語をテストするだけでは対応できない方法で、相対化された回路ファミリを定義したいという考えを何らかの形で否定することでしたオラクルのセマンティクスは、古典的にあるセットのメンバーシップを示すことであることを思い出した。判明したように、シンボル「εA?」のある回路ゲートの図面 それらに必要なのはすべてだった。
ニールドボードラップ

回答:


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相対化された回路の最良のリファレンスは、Chris Wilsonの論文「Relativized NC」です。 http://www.springerlink.com/content/u727654246wu8662/

2番目の条件(O_nの下方閉鎖)は、P ^ Oとoracle Oを使用した均一なポリサイズ回路との等価性を得るために必要ではありません。また、3番目の条件は破棄する必要があり、回路のサイズによってアクセスが妨げられます回路サイズよりも大きいmの場合はO_mに。


オラクルゲート自体に関するウィルソンの論文には明確な解説はありません。しかし、振り返ってみると、TMのようにブール文字列のセットのメンバーシップを表すものとしてオラクルを真剣に考えている場合、私の2番目の条件は単に問題ではありません(つまり、言うまでもありません)。私の3番目の条件の不必要さを観察することにより、特定の有限の文字列サイズに対してAのメンバーシップを決定する無限のゲートファミリがあれば十分です。それは私のために働く。私はそれをもっと早く考えたかったのに。
ニールドボードラップ

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カジュアルな観客の利益のための発言--- Wilsonの記事は、kビットのオラクルゲートの深さの寄与がceil(log k)であると定義しています。これは、Cookの以前の研究(「高速並列アルゴリズムの問​​題の分類法」 、Inform。and Control、64)。回路自体を構築するプロセスでオラクルクエリを許可するかどうかの技術的な問題があります(それぞれがオラクルを使用することもあります):彼はそれは重要ではないと思われるとコメントしています。しかし、最終的に、彼はNC定数^ AがN定数^ A(O(n ^ k))に含まれていないAの存在に不満です。
ニールドボードラップ
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