NP-повні варіанти невирішених проблем?


10

Приклади обмежених -повних варіантів невизначених множин:NP

Обмежена проблема зупинки = { | Машина NTM M зупиняє та приймає х протягом t кроків}(M,x,1t)Mxt

Обмежена черепиця = { | є плитка квадрата площі t 2 плитками від T }(T,1t)t2T

Задача на обмежену кореспонденцію = { | існує збігається набір доміно, який використовує максимум k доміно з набору доміно T (включаючи повторні доміно)}(T,1t)kT

Чи завжди можна отримати -повний варіант кожної нерозв'язної задачі, наклавши деякі обчислення на обчислення? Чи є інші природні приклади такого роду?NP


4
Існує незліченна кількість невирішених проблем, але лише безліч неповних проблем.
Jukka Suomela

Відповіді:


13

Як зазначив Юкка, відповідь тривіально "не" на всі нерозв'язні проблеми.

Більш розумним питанням було б: чи може кожна проблема, яка є повною для класу рекурсивно перелічених мов, стати NP-повною прямо? Я не впевнений, що це правда в цілому, але в особливих випадках, про які ви згадуєте у своєму запитанні («Облягання-зупинка та плитка»), ці проблеми є повноцінними для РЕ навіть при «спеціальних» скороченнях поліномів. (Я залишаю "особливим" в основному невизначеним у цій відповіді, але потрібні властивості можна опрацювати.)

Отже, якщо ми задамо ще більш розумне запитання: чи може кожна проблема, яка є повною (за спеціальних скорочень поліметрії) для класу рекурсивно перелічених мов, зробити NP-повною простою? , тут відповідь - так . Візьміть будь-яку задачу на повторне завершення , визначену стосовно машини Тьюрінга M A, яка приймає пару входів ( x , y ) , таких, що x AAMA(x,y) . Ми припускаємо, що від задачі зупинки до А існує поліноміальне скорочення часу. Визначте "Обмежений-A" набір пар ( x , 1 t ) таким чином, щобдовжина y була не більше t, така що M A ( x , y ) зупиняється в межах t кроків.xA(y)[MA(x,y) halts]A(x,1t)ytMA(x,y)t

NPNPNPRtMA(R(M,x),y)M(x)t

NP


1

0

Тоді, мабуть, для кожної проблеми в межах одного ступеня нерозв’язності існує певний тип ресурсів (часу), що дає мову, що повністю відповідає NP.

Зауваження: Можливо, я мав би бути більш консервативним, коли говорив "для кожної проблеми в межах одного ступеня нерозв'язності". Може статися так, що вищезазначене твердження справедливо лише для класу проблем, що мають ту саму ступінь, як, скажімо, проблема HALTING.

Дивіться також: Мартін Девіс, що таке ... Відновлення твердження ?, Повідомлення AMS, 53 (10), стор 1218--1219, 2006.


Я здогадуюсь, що ваша ідея працює лише для градусів Тюрінга в поліномічному часі (тобто там, де дві мови знаходяться в однаковій мірі, якщо вони багаточасова Тюрінг зводяться одна до одної).
Джошуа Грохов

@Joshua: Дякую Я думаю, ти маєш рацію. Отже, відповідь слід змінити так: Будь-яка нерозв'язна проблема, яка має таку саму ступінь Тюрінга в поліномічному часі, що і ПРОБЛЕМА ХАЛТИНГУ, може бути перетворена на задачу НП, поставивши деяку межу на свої ресурси (як описано в ОП).
MS Dousti
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.