タグ付けされた質問 「cc.complexity-theory」

P対NPおよびその他のリソースに制限された計算。

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を信じる説得力のある理由は何
を信じる説得力のある理由は何L ≠ PL≠PL\neq Pですか?Lは、入力へのポインターを持つログ空間アルゴリズムのクラスです。 とりあえずL = Pと仮定します。P-complete問題の対数空間アルゴリズムは、一般的な概要ではどのように見えますか?

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充足可能な3-SAT式のサンプリング
次の計算タスクを考えてみましょう。式が満たされていることを条件として、一様確率分布に関して変数(バリアント:n変数m句)の3-SAT式をサンプリングします。nnnnnnmmm Q1:これは、古典的なコンピューター(ランダムビット)で効率的に達成できますか? Q2:これは量子コンピューターで効率的に達成できますか? 次の2つのバリアントにも興味があります。 V2:すべての式を、満足できない式の2倍の重みを満足させる式に与える確率分布でサンプリングします。 V3:重みが満足のいく割り当ての数であるサンプル(ここではQ2のみを考慮します)。 更新: Colinsの答えは、V3の単純なアルゴリズムを示しています。(これは古典的に難しいと仮定するのは間違っていました。)3つの質問すべての別のバリエーションについて言及しましょう。 事前に句を指定し、入力句のランダムに満たせるサブセットをサンプリングする必要があります。mmm

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特性評価は良好だが、多項式時間アルゴリズムはない最適化問題
次の形式の最適化問題を検討してください。ましょう、文字列にマッピング多項式時間計算可能関数である有理数に。最適化の問題はこれです:ビット文字列上の最大値は何ですか?x f (x )n xf(x)f(x)f(x)xxxf(x)f(x)f(x)nnnxxx が成り立つよう な別の多項式時間計算可能関数がある場合、そのような問題にはミニマックスの特性があるとしましょう。ここで、xはすべてのnビット文字列で実行され、yはすべてのmビット文字列で実行されます。nとmは異なる場合がありますが、多項式的に関連しています。max x f (x )= min y g (y )x n y m n mgggmaxxf(x)=minyg(y)maxxf(x)=minyg(y)\max_x f(x) = \min_y g(y)xxxnnnyyymmmnnnmmm 多くの自然で重要な最適化問題には、このようなミニマックスの特性があります。いくつかの例(特性化の基礎となる定理を括弧内に示します): 線形計画法(LP双対性Thm)、 最大流量 (Max Flow Min Cut Thm)、 最大2部一致 (Konig-Hall Thm)、 最大非2部一致 (TutteのThm、Tutte-Berge式)、 有向グラフの最大ディスジョイントアーボレッセンス (エドモンドの分断分岐Thm)、 無向グラフの最大スパニングツリーパッキング (TutteのツリーパッキングThm)、 森林による最小被覆 (ナッシュウィリアムズThm)、 最大有向カットパッキング (Lucchesi-Younger Thm)、 最大2マトロイド交差 (マトロイド交差点) Thm)、 …

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Natural CLIQUEからk色への削減
どちらもNP完全であるため、CLIQUEからk-Colorに明らかに減少しています。実際、CLISATから3-SATへの縮約と3-SATからk-Colorへの縮約を組み合わせて、1つを構成できます。私が疑問に思っているのは、これらの問題の間に合理的な直接的な減少があるかどうかです。SATのような中間言語を記述する必要なしに、友人にかなり簡単に説明できる削減。 私が探しているものの例として、逆方向の直接的な削減があります:nnnといくつかの(色の数)でGを与え、頂点(頂点ごとの色ごとに1つ)でグラフG 'を作成します。および(または)の場合にのみ頂点および色それぞれ対応する頂点、は隣接します。で-cliqueに頂点ごとに1つの頂点を有する、及び対応する色が適切であるの-coloringKのkkK N knknV ' v′v'U 'u′u'、V 、U v,uv, ucは、D c,dc, dV ≠ U v≠uv \neq uC ≠ D c≠dc \neq dV U ∉ G vu∉Gvu \not \in GN nnG 'G′G' G GGK kkGGG。同様に、適切なカラーリングには、対応するクリークがあります。k kkG GGG ′G′G' 編集:簡単な動機付けを追加するために、Karpの元の21個の問題は、CLIQUEとChromatic Numberが主要なサブツリーのルートを形成する縮小ツリーによってNP完全であることが証明されています。CLIQUEサブツリーとChromatic Numberサブツリーの問題の間には、いくつかの自然な減少がありますが、それらの多くは、私が尋ねているものと同じくらい見つけるのが難しいです。このツリーの構造が他の問題の根本的な構造を示しているか、それとも完全に最初に見つかった削減の結果であるかどうかをドリルダウンしようとしています。同じ複雑さのクラスにあることが知られています。確かに順序はある程度の影響があり、ツリーの一部は再配置できますが、任意に再配置できますか? 編集2:私は直接削減を探し続けていますが、ここでは私が手に入れた最も近いもののスケッチです(有効な削減であるはずですが、CIRCUIT SATは明確な仲介者です。これがより良いかどうかは多少主観的です最初の段落で言及したように、2つの削減を構成します)。 与えられた場合、がk-クリークを持っている場合、はすべての色がTrueで、頂点で色にできることを知っています。Gの元の頂点にv_1、\ ldots、v_nという名前を付け、\ overline Gに追加の頂点を追加します。C_{ij}に1 \ le i …

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二乗和証明システム
最近、平方和と呼ばれる証明システムに関するarxivに関する記事をいくつか見ました。 誰かが二乗和証明とは何か、なぜそのような証明が重要/興味深いのかを説明できますか? それらは他の代数的証明システムとどのように関係していますか?彼らはラセールに何らかの二重性がありますか?

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複雑さの下限を決定するための高度な手法
皆さんの中には、この質問をフォローしている人もいるかもしれませんが、これは研究レベルではないため閉じられました。それで、私は研究レベルにある質問の一部を抽出しています。 並べ替えやEXPTIME完了問題への還元などの「より単純な」手法以外に、問題の時間の複雑さの下限を証明するためにどの手法が使用されていますか? 特に: 過去10年間に開発された「最先端の」技術とは何ですか? 抽象代数、カテゴリー理論、または通常「純粋な」数学の他の分野の手法を適用できますか?(たとえば、ソートの「代数構造」についての言及をよく耳にしますが、これが何を意味するのかについての本当の説明はありません。) 重要度は低くなりますが、バウンドの複雑さに対するあまり知られていない結果は何ですか?

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簡単なガジェットで平面ハミルトニアンサイクルNP完全を証明する(ハミルトニアンサイクルから)
ハミルトニアン(略してハム)サイクルはNP完全であり、平面ハムサイクルはNP完全であることが知られています。平面ハムサイクルの証明は、ハムサイクルからではありません。 グラフGが与えられ、すべての交差点をいくつかの平面ガジェットに置き換えて、平面グラフG 'が得られるような優れたガジェットはありますか G 'にハムサイクルがある場合、Gにはハムサイクルがあります。 (ハムパス、誘導ハムサイクル、誘導ハムパスなどのバリアントに満足します。)


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明確な数を持つ3分割問題の計算の複雑さ
この質問は、別の質問への回答として投稿した回答に関連しています。 3パーティションの問題は次の問題です。 インスタンス:正の整数a 1、…、a n、ここでn = 3mおよびn整数の合計はmBに等しいので、各a iはB / 4 <a iを満たします。<B / 2。 質問:各マルチセットの合計がBと等しくなるように、整数a 1、…、a nをm個のマルチセットに分割できますか? 3分割問題は、入力の数値が単項で与えられた場合でもNP完全なままであるという強い意味で、NP完全であることはよく知られています。証拠については、Garey and Johnsonを参照してください。 質問:数字a 1、…、a nがすべて異なる場合、3分割問題はNP完全なままですか?強い意味でNP完全なままですか? (すべての数字が異なる場合、問題が簡単になる理由がわからないので、両方の質問に対する答えはおそらくイエスだと思います。) Garey and Johnsonの証拠がこの制限付きバージョンのNP完全性を確立しているようには見えません。 上にリンクした他の質問への答えで、明確な数字を持つ6区画問題(同様に定義された)が強い意味でNP完全であることを証明しました。

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ある有界ファンアウトとは、より弱い?
D. Bera、F。Green、およびS. Homerによる調査「Small Depth Quantum Circuits」(ACM SIGACT Newsのp。36、2007年6月vol。38、no。2)で、次の文を読みました。 の古典的なバージョン(およびゲートはせいぜい一定のファンアウトを持っています)は、よりもおそらく弱いです。QAC0QAC0QAC^0ANDANDANDORORORAC0AC0AC^0 この申し立ての参照がありません。このクラスをと呼びます。ここで、は「バウンドファンアウト」を表します。(Complexity Zooはダウンしており、そのようなクラスがすでに文献に名前を持っているかどうかは確認できません)。入力ビットに無制限のファンアウトを想定すると、これらの回路はサイズの多項式増加までの一定の深さの式と同等であるように見えるため、上記の主張は意味をなしません。代わりに、入力ビットの制限されたファンアウトも想定すると、このクラスをから分離する言語は考えられません。可能性のある候補は、言語、つまり、1つだけの文字列の言語です。表示するのは簡単ですAC0bfACbf0AC^0_{bf}bfbfbfAC0AC0AC^0X:={x|weight(x)=1}X:={x|weight(x)=1}X := \{x | \mbox{weight}(x) = 1 \}X∈AC0X∈AC0X \in AC^{0}ですが、ことを証明できませんでした。X∉AC0bfX∉ACbf0X \notin AC^{0}_{bf} 質問は次のとおりです。 あるよりも、実際に弱い?もしそうなら、それを証明する方法に関するアイデアや参照はありますか?そして、これらの2つのクラスを分離する言語は何ですか?何についての?AC0bfACbf0AC^0_{bf}AC0AC0AC^0XXX

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ツリー幅が制限されたグラフの対数空間アルゴリズム
ツリーの幅は、グラフがツリーにどれだけ近いかを測定します。ツリーの幅を計算するのはNP困難です。最もよく知られている近似アルゴリズムは係数。O (log n−−−−√)O(ログn)O(\sqrt{{\log}n}) Courcelleの定理は、単項2次論理(MSO2)で定義可能なグラフのプロパティは、有界ツリー幅のグラフのクラスで線形時間で決定できると述べています。最近の論文は、「線形時間」が「ログスペース」に置き換えられた場合でも、クールセルの定理がまだ有効であることを示しました。ただし、これは、ツリー幅が制限されているグラフのグラフ同型の空間の複雑さを解決しません。最もよく知られている結果は、LogCFLにそれを置きます。 他の問題はありますか: 一般的なグラフ上のNP-hard(またはPにあることが知られていない) 制限されたツリー幅を持つグラフ上の線形/多項式時間で解けることが知られている LogSpaceにあることが知られていない?


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SATの最小回路を見つけることの複雑さについて知られていることは何ですか?
長さまでのSATを計算する最小回路を見つけることの複雑さについて知られていることは何ですか? nnn もっと正式に:、所与の関数の複雑さは何である、入力として、最小限の回路の出力Cような、その任意の式のためφと| φ | ≤ N、C (φ )= S A T (φ )?1n1n1^{n}CCCφφ\varphi|φ|≤n|φ|≤n|\varphi| \leq nC(φ)=SAT(φ)C(φ)=SAT(φ)C(\varphi) = SAT(\varphi) (特に下限に興味があります。) ナイーブ決定論的アルゴリズム(長さにブルートフォースによって計算SATアップ、その後、あなたは正しく長さに土を計算し1見つかるまでのサイズのために、すべての回路を試しnが)かかり≤ 2 O (N ) SATを計算するための時間を、その後、最小回路を見つけるための追加のO (2 n 2 M)時間。ここで、Mは最小回路のサイズです。 nnnnnn≤2O(n)≤2O(n)\leq 2^{O(n)}O(2n2M)O(2n2M)O(2^n 2^M)MMM 決定論的アルゴリズムが存在することを実行する時間であるSATのための発見最小回路、Mは最小の回路規模でありますか?または、これは複雑さの崩壊を意味しますか?o(2n2M)o(2n2M)o(2^n 2^M)MMM 私の質問に関連しているものの、私が質問していることとはまったく異なる 2つのことを次に示します(つまり、検索が少し難しいと思う理由です)。 回路最小化問題:回路(またはその真理値表で与えられる関数f、または他のいくつかの変形)が与えられると、Cと同じ関数を計算する最小回路C 'を見つけます。回路の最小化が簡単だったとしても、最小化する関数(長さnまでのSAT)を計算することさえ難しいと考えられるため、上記のタスクが簡単であることを必ずしも意味しません。最小化するのは自由です(入力として指定されます)。CCCfffC′C′C'CCCnnn 対 P / P O リットルY。私の質問は、最小回路のサイズだけではありません。それは、サイズに関係なく、最小限の回路を見つけることの複雑さについてです。我々は次に、多項式時間で最小の回路計算することができ、明らか場合 N P ⊆ P / P …

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ババイのグラフ同型結果のステータスはどうなっていますか?
2017年1月の撤回と修正から1年以上が経過しました。ニュースはありますか? そうでない場合、検証にこれほど時間がかかるのは正常ですか?私はそれが多くの注目を集めると期待しています。準多項式の結果をサポート/疑うために、誰かが話したことがありますか?

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グラフ同型が
私のポストにFortnowさんのコメント、によって動機づけグラフ同型問題ではないという証拠 -completeNPNPNP G I N P N P P G I P、およびという事実によってための最有力候補である -中間の問題(ない -completeも中)、Iは、既知の証拠に興味を持っていますそのはありません。GIGIGINPNPNPNPNPNPPPPGIGIGIPPP そのような証拠の1つは、制限されたグラフ自己同型問題の完全性です(固定小数点フリーグラフ自己同型問題は完全です)。この問題と他の一般化は、Lubiwによる「Graph Isomorphismに似たNP完全問題」で研究されました。45年以上にも関わらず多項式時間アルゴリズムを見つけた人はいないという事実を証拠として主張する人もいます。N P G I G INPNPNPNPNPNPGIGIGIGIGIGI がないことを信じるには、他にどのような証拠が必要ですか?PGIGIGIPPP

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