帰結


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場合、PH全体が崩壊することがわかります。多項式階層が部分的に崩壊するとどうなりますか?(または、PHが特定のポイントの上ではなく、下ではなく崩壊する可能性があることを理解する方法は?)P=NP

短い言葉で言えば、との結果はどうなりますか?P ≠ N PNP=coNPP≠NP


3
その場合、PHは依然として(0レベルではなく1レベルに)崩壊します。
— ハックベネット

最初の文は、「P = NPが階層の崩壊によるものでない場合、私たちは困っている」と表現しているようです。
— カベ

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@Huck私は、OPが第1レベルに崩壊したPHの結果を尋ねようとしているのではないかと思います。そのとき、どんなクールな問題を解決できるでしょうか?
— アルテムKaznatcheev

なぜあなたは言う:@Xavier 「...と、私たちは困っています」。P = NP、およびその結果として生じるPHの崩壊は、ただ素晴らしいでしょう;-)
— ジョルジオカメラニ

@ArtemKaznatcheev:あなたの理解のコメントへのtks
— ザビエルLabouze

回答:


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私にとって、の最も基本的で驚くべき結果の1つは、なぜ多くの問題に対する短い証明が存在するかということです。(これは、「この崩壊が他にどのような複雑な意味合いを持っているか」から「この崩壊が驚くほど非常に基本的で現実的な理由は何ですか?」まで後退したようなものです)NP=coNP

たとえば、場合、ハミルトニアンではないすべてのグラフについて、その事実の簡単な証拠があります。同様に、3色のグラフではありません。同様に、同型でないグラフのペアに対して。命題トートロジーについても同様です。NP=coNP

世界では、命題のトートロジーを証明することの難しさは、いくつかの短いトートロジーが長い証明を持っていることではありません-そのような世界では、すべてのトートロジーは多項式的に短い証明を持っていますが、むしろこれらの証明を効率的に見つけることができない他の理由。P≠NP=coNP


私はこの答えが好きです!+1
— Tayfun Pay 14

あなたの答えをありがとう、下線付きの結果は非常に驚くべきことです。これらの証明を効率的に見つけることができない他の理由は何でしょうか。何か案が ?
— ザビエルラブー14

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も仮定すると、仮説はランダム化されたクラスの崩壊も引き起こします。NP=RP。これらはすべて無条件に Pに崩壊すると推測されていますが、とにかく、それが実際に起こるかどうかはまだ未解決です。いずれにせよ、 N P = c o N Pは、これらのランダム化されたクラスが崩壊することを意味するようには見えません。ZPP=RP=CoRP=BPPPNP=coNP

そうでない場合、つまり、少なくとも である場合、 N P = c o N Pの仮説だけで、これは別の重要な結果をもたらします。BPP≠PNP=coNP。これは言うBabai、Fortnow、ニッサンとWigdersonの結果から、以下の点ですべての単項(タリー)の言語であれば、P Hは、に落ちる P、次いで B P P = P。したがって、 B P P ≠ Pの場合、 N P = c o N Pの仮定が P H = N Pを意味するため、それらすべてを Pに入れることはできません。したがって、 N P − Pには集計言語が必要です。E≠NEPHPBPP=PBPP≠PPNP=coNPPH=NPNP−P。最後に、における集計言語の存在は、 E ≠ N Eを意味することがよく知られています。NP−PE≠NE

上記の推論は、仮説が崩壊であるにもかかわらず、実際にはB P P ≠ Pの分離力を増幅するという興味深い効果を示しています。後者だけではE ≠ N Eを暗示していないためです。この「異常」は、推測B P P = Pをサポートしているようです。NP=coNPBPP≠PE≠NEBPP=P


1
私はここで遅いかもしれませんが、NP = coNPはZPP = RP = coRP = BPPをどのように暗示しますか?
— ジョシュアグロチョフ14

@JoshuaGrochow私もそれにこだわっています。
— Tayfun支払14

ありがとう、私は確かに条件を逃しました。答えを修正しました。
— アンドラスファラゴ14

@AndrasFarago大丈夫!+1 :)
— Tayfun Pay 14

@AndrasFarago Tksが答えてくれました!
— ザビエルラブー14

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超えて授業をカウントするための2つの定義があります。1つはValiantによって定義され、もう1つは戸田によって定義されました。#P

任意のクラスについてC、定義#C=∪ A ∈ C(#P) A、(#P Aが)機能を意味Aのオラクルを持つ非決定性多項式時間チューリングマシンの受け入れパスをカウントします。Valiant′s−Definition:_C#C=∪A∈C(#P)A(#PA)A

ヴァリアントの定義では、我々はすでに持っている#NP=#CoNP

任意のクラスCについて、#を定義します。C関数のクラスであるF一部のようなC-計算2引数述語R及びいくつかの多項式P、すべての文字列xはそれが成り立つ:F(X)=を| | {y| p(|Toda′s−Definition:_C#.CfC−Rpxおよび R (x 、y )} | | 。f(x)=||{y|p(|x|)=|y|R(x,y)}||

戸田の定義では場合にのみN P = C O N P。#.NP=#.CoNPNP=CoNP

その後、我々はまた、と仮定した場合、その後、我々は持っているだろうF P ≠ #のPを。P≠NPFP≠#P


これは、NPのカウントバージョンです。
— Tayfunペイ

「#.NP」で期間とは何を指しますか?
— ティモシーサン

4
定義された階層をカウントする場合、2つのタイプがあります。1979年のValiantによるもので、#P、#NP、#Co-NP ...という表記を使用しています。#NP = Co-NPです。一方、戸田は異なる階層を定義しました。そして、その表記法はドットを使用します。そして、#.NP =#共同NP NP =共同NPない限り!。
— Tayfunペイ

2

Ker-i Koは、k番目のレベルでPHを崩壊させるオラクルがあることを示しました。「Ker-I Ko:正確にKレベルの相対化された多項式時間階層。SIAMJ. Comput。18(2):392-408(1989)」を参照してください。


論文にリンクしていただけますか?
— Tayfunペイ

BinFu TKS @ -私は...そのPHが第1レベルに崩壊すると思った
— ザビエルLabouze

1
k = 1の場合、これはこの問題の場合です。NP = coNPの条件下では、多項式時間はNPに崩壊します。Koの論文におけるkレベルのオラクルの存在は、PH崩壊問題に対処するための相対化された方法の障壁を意味します。
— ビンフー

1
@BinFu:あなたの発言は、P ≠ NP = coNPの結果を説明していません。問題は、第1レベルへの崩壊を示す方法や、第1レベルへの崩壊も説明する結果についてではなく、第1レベルへの崩壊の帰結として知られるものでした。私はあなたの答えがそれにどのように関係するのか全くわかりません。
— ニールドボードラップ

1
すべての充足可能なブール式には、多項式の時間と長さの証明があります。これは、式を真にするための真の割り当てです。条件NP = coNPは、満たされないすべてのブール式に多項式の時間と長さの証明を持たせます。PがNPと等しくなく、NP = coNPである場合、その充足可能性または不充足性のブール式の多項式長の証明を見つける多項式時間アルゴリズムはありません。同様に、NPのすべての問題について同様の結論が得られます。
— ビンフー
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