SATの文脈依存文法?


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黒田の古典的な結果では、複雑度クラスNSPACE [ ]n(NLIN-SPACEとも呼ばれます)は、コンテキスト依存言語のクラスCSL ですSATの充足可能性の問題はNSPACE [ ]にあります。これは、解の線形サイズの推測を、簿記のためにせいぜい線形量のオーバーヘッドでチェックできるためです。つまり、SATには状況依存文法(CSG)が必要です。n

SATにCSGを提供しようとした人はいますか?

CSLに関連する多くの質問が決定できないことを理解しています(たとえば、特定のCSGが空の言語を生成するかどうかを決定する)。SAT用のCSGが与えられたとしても、CSGによって与えられた言語のメンバーシップを決定することは一般的にPSPACE完全であるという障害を克服しなければなりません。 しかし、SATを定義するCSGのメンバーシップ問題は、言語の特殊な構造のためにNPにある場合があります。 MCHによるコメントに対処するための言い直し:しかし、SATを定義するCSGのメンバーシップの問題は、文法の特殊な構造のためにNPにあることが示される場合があります。 NP。


明確化:

ここでの目的は、NSPACE [ n ] feature DTIME [ 2 O n ]バインドではなく、NTIME [poly()]マシンによって認識されるSATの文法の特別な機能です。nn2On

Landweberの1963年の論文の定理3の証明は、線形有界オートマトンからCSGを構築します。(黒田はその逆を提供し、CSGの線形有界オートマトンを構築しました。)ただし、Landweberの手順は、特殊な形式のSATの文法を生成しないようです。すべてのNSPACE [ ]認識機能は同じ一般的な方法で処理されます。言い換えれば、SAT CSGがPSPACE完全ではなくNPメンバーシップの問題を抱えている理由は明らかではありません。私は、SATのNP性を本質的な方法で使用する、より明示的な構成を望んでいました。n

おそらく、より良い、より正確な質問は、

  1. SATを認識する線形境界オートマトンが存在します。
  2. CSGを抽出できる場所
  3. そのため、CSGによって定義された言語は、文法の何らかの機能のためにNPになります(NPにあることが既にわかっているためではありません)。

介在する50年間で、誰かがこれをやろうとしたことは確かです!これらのラインに沿って公開されているものは何も見つからないため、このアプローチが機能しなかった理由を理解したり、見逃した動作へのポインタに興味があります。

  • ピーターS.ランドウェーバー、タイプ1のフレーズ構造文法の3つの定理、情報と制御6(2)131–136、1963。doi:10.1016 / S0019-9958(63)90169-4

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分かりません。証明に従って、SAT用のCSGを作成するだけではいいですか 非建設的ですか?また、最後の文「SATを定義するCSG のメンバーシップ問題がNP にある場合があります」について、NPにあるメンバーシップ問題はSATであるため、NPにあります。
MCH

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@MCH:コメントありがとうございます。編集で質問が明確になることを願っています。
アンドラスサラモン

SATの変換に基づいて(一般的なケースではPSPACEとは対照的に)NP時間で認識可能なCSL / CSGが存在することを表現する別の方法のように聞こえます。これを可能にする「構造」の特別な点は何ですか?SATをCSL / CSGに変換すると、「ヒント」が得られる場合がありますが、必要ありません。より一般的な基準を指定します。言い換えれば、任意のCSL / CSGが与えられた場合、その認識が実際にNPにあることを示すいくつかの基準がありますか?
vzn

回答:


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SATの文脈依存文法を直接構築するわけではありませんが、次の論文はいくらかの光を放つかもしれません。

WC Rounds、中級言語の認識の複雑さ、スイッチングとオートマトン理論、1973、145-158 http://dx.doi.org/10.1109/SWAT.1973.5

Roundsの論文は、SATを認識する一方向の非決定的スタックオートマトン(1-NSA)を提供し、NPで一般的に1-NSA(およびその適切なスーパーセットであるAhoのインデックス付き文法)のメンバーシップ問題を示しています。言い換えると、CSL /線形境界オートマトンとしてのSATは、そのメモリをスタックとしてのみ使用するという意味で特別です。


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ありがとう、まさに私が探していたものです!Roundsは、SATが一方向のスタック言語、インデックス付き言語、およびツリートランスデューサー言語であることを示しており、SATが特別である3つの異なる言語理論上の理由を示しています。
アンドラスサラモン

したがって、「十分」かもしれませんが、それらの条件が必要かどうかはすぐには明確ではありません(CSL / CSG認識がNPにあるため)。あなたの一般的な質問はあまり研究されていないように思えます。CSL / CSGの背後には多くの研究がないようです。
vzn

これについてさらに考えました。その問題は、一般に「実際には、より小さな言語クラスXのより大きなクラスYの言語の認識」という形式です。Y = CFGおよびX = RL(通常の言語)の場合、問題は決定できません。たとえば、このcfgは通常の言語を定義します。したがって、Y = CSLおよびX = NPは一般的にも決定できない可能性があります。
-vzn
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