Нижні межі обчислення функції множини


9

Маючи набір AСкажімо, з елементів слід сказати, що я хочу обчислити функцію яка чутлива до всіх частин вводу, тобто залежить від самого члена (тобто можна змінити будь-який член на щось інше, щоб отримати новий вхід -ве значення на і різні).nf(A)AAA′fAA′

Наприклад, може бути сумою або середнім.f

Чи є результат, який доводить, що за деяких умов час детермінованої машини Тьюрінга для обчислення буде ?fΩ(n)


Зауважте, що якщо Aце послідовність із випадковим доступом, і припущення про чутливість ослаблене, це не завжди має місце. Наприклад,(i,x1,…,xn)→xiможна обчислити з двома запитами, навіть якщо це не хунта.
— sdcvvc

@sdcvvc ваш приклад нагадує мені інструкцію на мові С V[i]. Що таке визначення хунти ?
— Виталий Олегович

2
А k-junta - булева функція, яка залежить лише від k аргументи, тобто є безліч A⊂{1,2,…,n} розміру k такий, що для будь-якого x,y, якщо x і y відрізняються лише позиціями зовні A, тоді f(x)=f(y). Я зловживав цим терміном, щоб означати функцію, яка не залежить від усіх аргументів.
— sdcvvc

Якщо ви намагаєтеся знайти підтримку для вашої відповіді на проблему середньої відстані на math.se, на жаль, це не зробиться.
— Ар'ябхата

@Aryabhata першим наміром було знайти підтримку моєї відповіді на це запитання: math.stackexchange.com/questions/129969/… , але єдине, що цей результат скаже, це те, що якщо єn вершин на графіку, алгоритм обчислення середньої відстані їх буде Ω(n), що є досить очевидним. Я там видалив свою відповідь, тому що, як ви писали, я нічого не довів.
— Виталий Олегович

Відповіді:


7

Ви повинні вказати модель обчислення та властивості f. У наступному аргументі я викладу припущення, які мені потрібні. Це може бути узагальнено трохи далі, але я думаю, що це повинно бути достатньо, щоб дати вам ідею.

Припустимо, що машина M ніколи не читає значення одного з членів A (фіксований набір, і Aподано у вигляді списку). Припустимо, що даліA є вхідним таким, що змінює значення його i-й член не змінюється Mвідповідь. Припустимо, що даліf чутливий до всіх частин вводу, тобто залежить від самого члена A (тобто можна змінити будь-якого члена A до чогось іншого, щоб отримати новий вклад A′ st значення f на A і A′ різні).

Ми можемо використовувати аргумент противника, щоб показати, що машина не може обчислити правильну відповідь, змінивши значення цього члена A отримати A′ інше st значення fінакший. ЗначенняM на цих двох множинах однакове, тому одна з них повинна бути помилковою і тому M не може обчислити f правильно.

Тому будь-яка машина M що обчислює f потрібно буде прочитати весь вхід, який потрібно Ω(n) кроки.

(З іншого боку, припустимо, що у нас є недетермінований апарат з випадковим доступом, і ми хочемо обчислити АБО біти на вході. Ми можемо недетерміновано трохи здогадатися і перевірити, чи це 1, якщо це 1, ми виводимо 1 . Ця машина читає лише один біт вводу в O(lg⁡n)кроки і правильно відповідає на проблему. Тож без припущень проM і f результат не вдається.)


Вибачте, я забув написати, що моя модель обчислення була детермінованою машиною Тьюрінга.
— Виталий Олегович

+1 для аргумента супротивника, що є прекрасним способом почати розуміти нижні межі.
— Джо
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.