構築不可能な機能と異常な結果


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Arora-Barakの本では、時間構成可能関数の定義において、時間構成可能ではない関数を使用すると、「異常な結果」につながる可能性があると言われています。誰かがそのような「異常な結果」の例を持っていますか?特に、時間階層定理が成り立たないような関数が存在する可能性があると聞きましたが、そのような関数の例はありますか?これについて文献のどこかに何かありますか?



@JukkaSuomela:はい、ありますが、それらはどの関数が時間/空間で構成可能であり、なぜそれらが役立つのかについてです。
— Pascal、

回答:


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ボロディンのギャップ定理は:すべての総計算関数について、存在する総計算関数TようにD T I M E [ G (T (N ))] = D T I M E [ T (N )]。g(ん)≥んtDT私ME[g(t(ん))]=DT私ME[t(ん)]

実際、これは代わりに任意のBlum複雑度測定に当てはまります。DT私ME

ウィキペディアのページと参照も参照してください。


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ウィキペディアの記事は証明を提供しておらず、論文はACM DLに関するものなので、ここに証明を投稿することは有用だと思いました。

定理3.7。(ギャップ定理)。

LET 複雑さの測度であることGそのようなA非減少再帰関数∀ X 、G (X )≥ X。その後増加再帰関数が存在するT複雑さの測度の計算機能は、そのようなtは複雑さの測度の計算機能と同じであるG ∘ tは。Φg∀バツ、g(バツ)≥バツttg∘t

証明。

次のようにを定義します。t

T (N ):= μ K > T (N - 1 ):∀ I ≤ N 、(Φ I(N )< K ∨ Φ I(N )> G (K ))

t(0):=1
t(ん):=μk>t(ん−1):∀私≤ん、(Φ私(ん)<k∨Φ私(ん)>g(k))
  1. すべてのため、そこにあるkはすべてのため以来、私≤ N:んk私≤ん

    Φ私(ん)∀k、Φ私(ん)>g(k)

    Φ私(ん)∃k、Φ私(ん)<k

  2. kΦΦ私(ん)<kΦ私(ん)>g(k)

  3. tん≥私Φ私(ん)<t(ん)Φ私(ん)>g∘t(ん)

QED。

tt(ん)>r(ん)

t(0):=r(0)+1
t(ん):=μk>メートルaバツ{t(ん−1)、r(ん)}:…

(Allan Borodin著、「計算の複雑さと複雑さのギャップの存在」、JACM 1972、わずかな変更あり。)


t(ん)kんg(k)k
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