Підрахунок розчинів формул Монотон-2CNF


13

Формула Monotone-2CNF - це формула CNF, де кожен пункт складається саме з 2 позитивних літералів.

Тепер у мене формула Monotone-2CNF . Нехай - безліч задач , що задовольняють. У мене також є Oracle який може дати наступну інформацію:S F OFSFO

  1. Можливість множини (тобто кількість розв’язків ).FSF
  2. Дано змінну : x
    • Кількість розв’язків в що містять позитивний буквальний .xSx
    • Кількість рішень у що містять негативний буквал .¬ xS¬x
  3. Дано 2 змінні та : х 2x1x2
    • Кількість рішень в що містять .x 1x 2Sx1x2
    • Кількість рішень у що містять .x 1¬ x 2Sx1¬x2
    • Кількість рішень у що містять .¬ x 1x 2S¬x1x2
    • Кількість рішень у що містять .¬ x 1¬ x 2S¬x1¬x2

Зверніть увагу , що оракул буде «обмежена»: він працює тільки на , він не може бути використаний за формулою .F F FOFFF


Питання:

З урахуванням 3 змінних , , чи можна визначити кількість розв’язків у що містять за багаточлен, використовуючи та інформацію, надану ?x 2 x 3 S ¬ x 1¬ x 2¬ x 3 F Ox1x2x3S¬x1¬x2¬x3FO

Примітка:

Ви можете замінити у запитанні будь-яким іншим із 8 можливих комбінацій , , . Проблема залишилася б такою ж.x 1 x 2 x 3¬x1¬x2¬x3x1x2x3


Емпіричний факт:

Я натрапив на наступний емпіричний факт тиждень тому. Нехай є набором тих рішень, що містять , і нехай бути набором тих рішень, що містять . Тепер, мабуть, випадок, що якщо виконується умова , це відношення також має місце: де - золоте співвідношення. Умова здається такою: " ,¬ x 1¬ x 2 S ¬ x 1¬ x 2x 3S ¬ x 1¬ x 2x 3 C | S ¬ x 1¬ x 2 |S¬x1¬x2S¬x1¬x2S¬x1¬x2x3S¬x1¬x2x3C

ϕ=1,618033 ...Cx1x2x3F|S¬x1¬x2||S¬x1¬x2x3|ϕ

ϕ=1.618033...Cx1x2 , згадуються в майже стільки ж разів "x3F .


1
Коли ви говорите "рішення, що містять негативний буквальний -x" - ви маєте на увазі "рішення з x = 0"?
Ноам

@Noam: Так, саме так.
Джорджіо Камерані

1
Просте спостереження: оскільки кількість можливих запитань до Oracle O поліноміально обмежена, без втрати загальності ви можете запитувати всі питання на початку алгоритму. Тому ми можемо замінити оракул додатковим введенням, обіцяючи, що ці цифри є правильними. Я думаю, що це формулювання обіцянок трохи простіше, ніж розглядати його як оракул.
Tsuyoshi Ito

@Tsuyoshi: Так, я з вами згоден.
Джорджіо Камерані

1
@vzn: Версія рішення 2CNF в . Це лічильна версія монотонного випадку (з огляду на монотонну формулу 2CNF F , ви повинні обчислити, скільки задовольняючих завдань у неї є). PF
Джорджіо Камерані

Відповіді:


5

Щоб використовувати цей емпіричний факт, ви дійсно хочете знати, чи приблизні числа можуть дати іншим приблизні числа. Але для точного випадку, я думаю, що може бути простий спосіб показати це важко. Ось ескіз.

TSIS=T|S|=k

Структура доказу:

  1. Якщо 2-проекції дають 3-проекції, вони також дають k-проекції в політемі для кожного k.
  2. Якщо 2-проекції дають 4-проекції, то кількість незалежних наборів графіка знаходиться у FP, тому FP = # P.

k3x1,...,xk,vGx1,...,xk,v

GGGx1,...,xk,v

e1,...,emGke1,...,ekGk+1GkG02|G|


Я вважаю за краще не використовувати цей емпіричний факт! Я вважаю за краще точний підрахунок, звичайно. Але я випадково помітив цей факт, намагаючись визначити точну кількість.
Джорджіо Камерані

Дякую за вашу відповідь. Так, важко: як ви кажете, позитивна відповідь на це питання означатиме #P = FP.
Джорджіо Камерані

7

Деякі спостереження, а не відповідь.

На додаток до запитання, будь-яка комбінація 3 буквалів може бути виражена будь-якою іншою комбінацією літералів на одних і тих же змінних разом із невеликою кількістю термінів, які може оракул. Це випливає з перегляду діаграми Венна з 3 пересічних множин та вираження кожної з 8 областей у відношенні інших регіонів. Зауважте, що для цього не потрібно, щоб формула була монотонною або 2CNF.

2n3

Отже, питання справді полягає в тому, чи можна використовувати властивість бути монотонним 2CNF для стиснення цього виразу експоненціального розміру до розміру полінома.

Я спробував розглянути більш просте запитання, обмеживши оракул лише рядом поради з кількістю рішень, коли рахунки для одно- чи парних буквальних комбінацій недоступні. Я не бачу жодного способу використання знань про кількість рішень для швидкого обчислення кількості рішень стосовно будь-якого одного буквального.

Sx1|S|


2
Дійсно, дана інформація повинна бути достатньо потужною, щоб перемогти основну твердість. Відомо, що немає рішень для рішень монотонного 2-SAT, якщо NP = RP.
mhum

DDFD

@Walter: Так, я це розумію. Моя думка полягає в тому, що навіть набагато простіший випадок не зрозумілий: переходячи від загальної кількості рішень до кількості рішень, що містять одну буквальну.
Андраш Саламон

1
Можливо, ваша формула по суті лінійна: незалежні множини в шляху слідують послідовності Фібоначчі. Один із способів побачити це: функція розділення (1 1; 1 0) має phi як власне значення.
Колін МакКійлан

3
У мене трапилося слайдів, які обговорювали більш суворий результат: isid.ac.in/~antar/Talks/Counting-Hard-Core_KBS_slides.pdf (див. Стор. 11)
Колін МакКіллан
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.