理論計算機科学

理論計算機科学者および関連分野の研究者のためのQ&A

1
有限オートマトンで受け入れられる文字数が最も少ない単語の問題の複雑さ
有限(決定論的または非決定論的、これはそれほど重要ではないと思います)オートマトンAとしきい値nを考えると、Aは最大でn個の異なる文字を含む単語を受け入れますか? (k個の異なる文字とは、aabaaには2つの異なる文字aとbがあることを意味します。) この問題はNP完全であることを示しましたが、この削減により、多くの遷移で同じ文字が表示されるオートマトンが生成されます。 私は、各文字がA で最大k回現れる場合に興味があります。ここで、kは固定パラメーターです。問題はまだNP完全ですか? 以下のためのk = 1の問題は、単に最短経路であるので、P.はのためにあるK私はどちらもPのメンバーシップを表示もNP困難の証拠を見つけることができなかっました= 2。 少なくともk = 2の場合、任意のアイデア?

2
POSITIVE CNF-SATで満足のいく割り当ての数を数える
与えられた一般的なブール式(CNF-SAT)、与えられたDNF式、または与えられた2SAT式でさえ満足な割り当ての数を数える問題は#P-complete問題です。 ここで、負のリテラル(、常に)のないCNF-SATを考えます。決定問題は非常に簡単です(すべての変数をTRUEに設定し、割り当てが式を満たしているかどうかを確認します)が、満たされている割り当ての数をカウントするのはどうでしょうか。これには多項式時間アルゴリズムがありますか?または、#P-complete問題です。¬ A¬A\neg AAAA

1
ツリー幅の計算が難しい(簡単な)興味深いグラフクラスはありますか?
Treewithは、グラフがツリーからどれだけ近いかを示す重要なグラフパラメーターです(厳密なトポロジの意味ではありません)。 ツリー幅の計算がNP困難であることはよく知られています。 ツリー幅の計算が難しい自然なグラフのクラスはありますか? 同様に: ツリー幅の計算が簡単な興味深いグラフクラスはありますか?はいの場合、悪用される可能性のある構造プロパティ/テストはありますか?すなわち、グラフプロパティ有するX ⇒のツリー幅計算G ∈ Pを。GGGXXX ⇒⇒\RightarrowG∈PG∈PG \in \mathbf{P}

1
と「2番目に大きい」
HT(n)HT(n)HT(n)nnnBB(n)=maxHT(n)BB(n)=maxHT(n)BB(n) = \max HT(n) 2番目に大きい数については何と言えますか?これをます。B B 2(n )HT(n)HT(n)HT(n)BB2(n)BB2(n)BB_2(n) BB2(n)BB2(n)BB_2(n)は、計算できるため、簡単に計算できません。もう1台のマシンが停止するのを待つだけです。単純に、ギャップは「ビジービーバーのような」ものであり、計算可能な関数よりも速く成長すると予想されます。これは証明可能ですか?B B (n )BB(n)BB(n)B B (n )− B B2(n )BB(n)−BB2(n)BB(n) - BB_2(n)

2
有向グラフの頂点の互いに素なサイクル
頂点の互いに素なサイクルのペアを持つ有向グラフを認識できる最速の既知の決定論的アルゴリズムとは何ですか?最小次数3のグラフは常にそのようなペア(Thomassen'83)を持っていることを知っていますが、それでも一般的なケースで効率的なアルゴリズムを見つけることはできません。誰もこれの参照を知っていますか?

1
ライン上の並列小石ゲーム
で小石ゲームのノード上の小石私は、あなたが追加したり、ノードI + 1から小石を削除することができますがある場合にはライン上のNを介して0ノード0の小石でゲームを開始するとラベルN + 1つのノードがあります。目標は、ボードに多くの小石を同時に配置せずに、あまり多くのステップを踏むことなく、ノードNに小石を配置することです。 素朴な解決策は、小石を1、2、3のように配置することです。これは、ステップ数の観点から最適です。同時にボード上の小石の最大数が最適ではありません。最後のステップでは、ボード上にN個の小石があります(0の小石は数えません)。 このペーパーでは、ボードに同時に小石を少なくする戦略があります。それらは、一度にΘ (lg N )のΘ(lgN)\Theta(\lg N)小石を超えることなくノードNに到達しますが、ステップ数をΘ (n lg 2 3)に増やすという犠牲を払いΘ(nlg23)\Theta(n^{\lg_2 3})ます。位置Nに小石があるかどうかをトグルします。NN他の小石を残さずにN / 2を再帰的N/2N/2に切り替えます。これを開始点として使用して、NNNを別の再帰ステップで切り替え、次に3番目の半分の再帰ステップでN / 2を切り替えますN/2N/2それをクリアします。 私は、小石の追加と除去を並行して行うことができるという仮定の下で、小石の最大数とステップ数の間のトレードオフに興味があります。「並列」とは、個々の追加/削除が許可され、行われている他の動きと相互作用しない限り、各ステップで必要な数の小石を追加または削除できることを意味します。具体的には、AAAが小石を追加または削除するノードのセットであり、PPPがステップの開始時に小石を持っていたノードのセットである場合、次のようにすべての追加と削除を単一のステップで実行できます限り{ - 1 | ∈ A } ⊆ P - A{a−1|a∈A}⊆P−A\{a-1 | a \in A \} \subseteq P - A。 たとえば、ステップiの小石をiiiに配置し、√の倍数の小石をマークする戦略を考えます。iiNN−−√\sqrt{N}を「チェックポイント」として使用し、可能な場合は常に、小石の付いたチェックポイントの背後にある最高インデックスの小石を削除します。この戦略は、依然として後Nノードに達するNのNNナイーブな戦略のように、ステップが、から小石の最大数を減らすNNNに2 √N2N−−√2 \sqrt{N}。 N個のNNステップで終了し、さらに低い漸近的な最大ペブル複雑度で終了する並列ラインペブル戦略はありますか?O (N lg N )O(NlgN)O(N \lg N)ステップを許可する場合はどうなりますか?max-pebbleと時間のトレードオフが特に良い「興味深い」ポイントは何ですか?

1
無限半環上のAdlemanの定理?
Adlemanは1978年にを示しました。n個の変数のブール関数がサイズMの確率論的なブール回路で計算できる場合、fは決定論でも計算できますMおよびnのサイズ多項式のブール回路。実際には、サイズはO (n M )です。 FBPP⊆P/polyBPP⊆P/poly\mathrm{BPP}\subseteq \mathrm{P/poly}fffnnnMMMfffMMMnnnO(nM)O(nM)O(nM) 一般的な質問:上の他のどのようなsemirings(ブール値よりも)ありませんBPP⊆P/polyBPP⊆P/poly\mathrm{BPP}\subseteq \mathrm{P/poly}ホールド? もう少し具体的には、確率回路CC\mathsf{C} 半環上(S,+,⋅,0,1)(S,+,⋅,0,1)(S,+,\cdot,0,1)その「添加」を使用(+)(+)(+)『と「乗算』(⋅ )(⋅)(\cdot)オペレーションゲートとして。入力は入力変数でありバツ1、… 、xnバツ1、…、バツnx_1,\ldots,x_nおよび値取る追加のランダム変数のおそらくいくつかの数の000と111 確率で独立して1/21/21/2、ここで000 および111は、それぞれ半環の加法および乗法の恒等式です。そのような回路CC\mathsf{C} 計算与えられた関数f:Sn→ Sf:Sn→Sf:S^n\to Sのための場合、すべてのx∈Snx∈Snx\in S^n、Pr[C(x)=f(x)]≥2/3Pr[C(x)=f(x)]≥2/3\mathrm{Pr}[\mathsf{C}(x)=f(x)]\geq 2/3。 m個の変数 の投票関数 Maj(y1,…,ym)Maj(y1,…,ym)\mathrm{Maj}(y_1,\ldots,y_m)は、要素yがy 1、… 、y mのうちm / 2回以上出現し、未定義の場合、値がyである部分関数です。、そのような要素yが存在しない場合。チェルノフとユニオンの境界の簡単な適用は次をもたらします。mmmyyyyyym/2m/2m/2y1,…,ymy1,…,ymy_1,\ldots,y_myyy 大部分のトリック:確率回路場合関数計算F :S N → Sの有限集合にX ⊆ S Nは、あるM = O (ログ| X |)実現C 1、... 、CとMのCようにf (x )= M a j(C 1(x )、…CC\mathsf{C}f:Sn→Sf:Sn→Sf:S^n\to SX⊆SnX⊆SnX\subseteq …

2
仮定の下で崩壊
場合ことが知られているN P ⊆ P / P O のL yは、次に多項式階層に崩壊Σ P 2及びM A = A M。NP⊆P/PolyNP\subseteq P/PolyΣP2\Sigma_2^{P}MA=AMMA = AM 何である場合に発生することが知られている最強の崩壊N E X P ⊆ P / P oをLのY?NEXP⊆P/PolyNEXP\subseteq P/Poly

1
DFSツリーは常にどのグラフに対してパスですか?
どの無向グラフがすべての深さ優先探索ツリー(すべての可能な開始頂点および最初に探索するネイバーのすべての選択)の有向パスですか?つまり、すべてのDFSツリーにはリーフが1つしかなく、他のすべての頂点には子が1つだけ必要です。 たとえば、サイクル、完全なグラフ、バランスの取れた完全な2部グラフに当てはまります。 パスではないDFSツリーを見つけることは、明らかにNPにあります。NP完全ですか、それとも多項式ですか?

1
ラビンの「関数の計算の難易度、および再帰セットの半順序付け」
を探しています: マイケル・O・ラビン、「関数の計算の難易度、再帰セットの部分的順序付け」、ヘブライ大学、エルサレム、1960 概要: 「特定の計算可能な(再帰的な)関数を計算するタスクに固有の作業量を測定しようとします。コンピューティングの難易度の概念が導入され、研究されています。この概念は、問題の関数の計算に使用される理想的なコンピューター(チューリングマシン)から独立しているという意味で不変です。相対的な難易度に応じて、解決可能な決定問題(再帰集合)の分類に適用されます。」 オンラインまたは図書館でコピーを見つけることができませんでした。

2
ALogTime!= PHは証明するのが難しいですか(不明)?
Lance Fortnow は最近、L!= NPの証明はP!= NPの証明よりも簡単であるべきだと主張しました。 NPを対数空間から分離します。2001年のブログ前の対角化に関する調査(セクション3)で4つのアプローチを示しましたが、どれもうまくいきませんでした。PをNPから分離するよりもはるかに簡単なはずです。 リンクされた調査のセクション3では、意味のあるオラクル崩壊の結果はないと主張しています。 P!= NPの質問は非常に手ごわいままですが、L!= NPの質問ははるかに扱いやすいようです。この質問が難しいと考える理由はありません。空間に対する適切な相対化モデルの欠如は、LとNPが崩壊する意味のあるオラクルモデルがないことを意味します。また、Lは統一クラスなので、Razborov-Rudich [RR97]の制限は適用されません。 Lへの既知の相対化の障壁について質問が!= NPは、このサイトでPSPACE完全問題のTQBFは、このような崩壊を取得するためにoracleとして使用することができることを指摘答えを得ました。これが意味のあるオラクルモデルであったかどうかについての反対も答えられているようです。 しかし、「LとNPが崩壊する意味のあるオラクルモデルがない」を正しいステートメントと見なすべき理由を理解したとしても、L!= NPを証明することはP!= NP。L!= NPを証明することがP!= NPを証明するよりも本当に簡単な場合、ALogTime!= PHを証明することは間違いなく手の届く範囲にあるはずです。(別々の可能性の調査記事のヒントからLが。)私はALogTimeを推測!= PHはまだ開いている、と私はそれを証明するのは難しいだろうことを期待する十分な理由があるかどうかを知りたいのです。Σp2Σ2p\Sigma_2^pLLL

2
コヒーレントスペースの背後にある直感を説明できますか?
線形論理はコヒーレント空間を使用して解釈され、Girardの論文で際立っています。私はそれらを正式に定義する3つの主要な方法をすべて知っており、それらは実際に使用して問題を証明する問題を引き起こしませんが、それらの意味を理解することはできません。 それらを理解する何らかの方法があるように感じます。まず第一に、ブールに関する関数を使用する例がいくつかあります(どこかのwikiのように)。そして、それは正式な定義の背後にある興味深い何か意味があることを示唆しています。ただし、bool非常に単純なコヒーレント空間であり、サイズのクリークはありません> 1。誰かが詳しく説明できますか? Girardは、コヒーレント空間のすべてのポイントが特定の「質問/回答のシーケンス」を表し、「否定的に(つまり、異なる質問で)分岐する場合は2つのポイントが一貫し、異なる回答で分岐する場合は一貫性がない」と述べています[1]。アイデアを把握するのは簡単に思えますが、例を作成することはできないので、実際には理解できません... 誰かがそれを手伝ってくれますか? [1] JY Girard、透明の幻。URL:http : //iml.univ-mrs.fr/~girard/longo1.pdf

3
公理でCICを拡張することの負の結果は何ですか?
公理をCICに追加すると、定義や定理の計算内容に悪影響を与える可能性があるのは本当ですか?私がもしあれば、閉じた用語はその標準的な正規形、例えばに削減する、理論の通常の動作では、それを理解、その後、真であるN形の用語に削減しなければならない(S U C C 。。。(S U c c (0 )))。しかし、公理を仮定するとき-関数の拡張性公理と言う-システムに新しい定数を追加するだけですn :Nn:Nn : \mathbb{N}nnn( S U C C 。。。(S U C C (0 )))(sあなたはcc。。。(sあなたはcc(0)))(succ ... (succ (0)))funext fu n e x t :Πx :Af(x )= g(x )→ f= gfあなたはneバツt:Πバツ:Af(バツ)=g(バツ)→f=g funext : \Pi_{x : A} f (x) = g (x) \to f …

2
依存型付きラムダ計算のチャーチロッサープロパティ?
Church-Rosserプロパティが、単純に型指定されたラムダ計算で -reductionを保持することはよく知られています。これは、 -terms を含むすべての方程式が導出可能ではないという意味で、計算が一貫していることを意味します。たとえば、K Iは、同じ正規形を共有しないためです。βηβη\beta \etaλλ\lambda≠≠\neq 製品タイプに対応するペアに結果を拡張できることも知られています。 しかし、(おそらく)多相型、たとえばCalculus of Constructionsを使用して、依存型付きラムダ計算の結果をさらに拡張できるのだろうか。 どんな参考文献も素晴らしいでしょう! ありがとう

1
SETHのMAバージョンはどのように間違っていることが証明されていますか?
強い指数時間仮説(SETH)の非決定論的拡張について説明しているこの論文によると、「[…] Williamsは最近、k-TAUTのMerlin-Arthur複雑性に関する関連仮説が間違っていることを示しました」。しかし、その論文は個人的なコミュニケーションのみを引用しています。 SETHのMAバージョンはどのように間違っていることが証明されていますか? 数式の代数化を伴うと思われますが、それ以上のアイデアはありません。

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.