Природний кандидат проти конституції ізоморфізму?


18

Знаменита концепція ізоморфізму Бермана та Хартманіса говорить, що всі незавершені мови є многочленним ізоморфним часом (p-ізоморфним) один для одного. Ключове значення гіпотези полягає в тому, що вона передбачає . Він був опублікований у 1977 р., І підтверджуючи, що всі проблеми, що не стосуються відомі на той час, справді були p-ізоморфними. Насправді, всі вони були чутливими , що є приємною, природною властивістю і передбачає p-ізоморфізм нетривіальним чином.NППNПNП

З тих пір довіра до гіпотези погіршилась, тому що були виявлені неповні мови, що не відповідають вимогам які, ймовірно, не можуть бути p-ізоморфними для , хоча проблема все ще залишається відкритою. Наскільки мені відомо, проте жоден із цих кандидатів не представляє природних проблем; вони будуються за допомогою діагоналізації з метою спростування Конституції Ізоморфізму.NПSАТ

Чи все-таки вірно, майже через чотири десятиліття, що всі відомі природні неповні проблеми є p-ізоморфними для ? Або, чи є якийсь природний кандидат, що вигадав протилежне?NПSАТ


2
Я утримаюсь від заборони, але я особисто проти всіх питань, які задають існування чогось "природного", не визначаючи, що є природним. Я не кажу, що я проти всіх "нечітких" уявлень, але я вважаю, що природність занадто широка, і якась більш конкретна бажана / небажана властивість повинна бути уточнена далі.
Сашо Ніколов

2
+1 Приємне запитання. @SashoNikolov, перед винаходом машин Тьюрінга, формальне визначення алгоритмів, інтуїтивне поняття було відоме і використовувалося тисячі років. Відсутність формального визначення природної проблеми не повинно стримувати нас використовувати її неофіційно. Природна проблема - це поняття, яке ви знаєте, коли його бачите.
Мохаммед Аль-Туркстані

4
Я погоджуюся з Мухаммедом, що ти зазвичай знаєш природну проблему, коли бачиш її. Однак "природне" також залежить від контексту, і в деяких контекстах є більш чітке поняття - або, можливо, просто більш узгоджений і великий набір чітко природних прикладів - ніж в інших. Я думаю, що цей конкретний випадок (повний NP) попадає в колишній клас. Наприклад, застосування односторонньої функції до SAT, щоб отримати ще одну повну проблему (основна ідея деяких кандидатів, які порушують Бермана-Хартманіса), явно призводить до "неприродної" проблеми.
Джошуа Грохов

4
Проблема з "природним" на практиці тут на cstheory.SE полягає в тому, що питання зазвичай призводить до бурі "немає справжнього шотландця", коли кожна відповідь, яку ОП не любить, вважається "неприродною" для набору, що змінюється / змінюється. причин.
Суреш Венкат

6
@Sasho, я особисто читав "природне" без додаткових роз'яснень як сенсу: це не штучно складена проблема відповісти на питання (чи подібні), люди цікавляться проблемою самостійно.
Каве

Відповіді:


17

Я думаю, що відповідь - так, навіть сьогодні невідома природна проблема, яка є кандидатом на порушення Конституції Ізоморфізму.

Основна причина полягає в тому, що типово природні проблеми, що не мають повного NP, дуже легко розглядаються як важкі, чого Берман і Хартманіс показали, що достатньо бути ізоморфними для САТ. Для природних проблем, пов'язаних з графіком, це, як правило, включає додавання додаткових вершин, які, наприклад, від'єднані від графіка, або пов'язані дуже конкретним (але зазвичай очевидним) способом. Для варіантів рішення проблем з оптимізацією, як правило, передбачається додавання нових фіктивних змінних без обмежень на них. І так далі.


1
Так, у більшості проблем із графіком прокладка проста. Але це може не завжди мати місце. Приклад: чи правда, що графік вільний від трикутника і має гамільтонів шлях? Тут, щоб зберегти властивість, нова вершина підкладки повинна підключитися до деякої старої (щоб дозволити Гамільтонів шлях), вона повинна підключитися до незалежного набору (щоб уникнути створення трикутника), і цей незалежний набір повинен бути таким, щоб він містив кінцеву точку щонайменше одного гамільтонівського шляху (щоб зробити його розширюваним до нової вершини). Мені не здається очевидним, як цього досягти. Звичайно, можна знайти інший спосіб прокладки, я не впевнений.
Андрас Фараго

4
Щодо Гамільтонового Шляху, див. Оригінальний документ Бермана-Хартманіса (Thm 7 (5) у версії STOC, Thm 8 (5) у версії журналу: dx.doi.org/10.1137/0206023 ). Їх конструкція не вводить жодних нових спрямованих 3-х циклів. Якщо ви хочете уникнути навіть непрямих трикутників, ви можете розділити деякі ребра в їх конструкції новими вершинами. Цікавим може бути також їх наступний документ, в якому вони показують квадратичні рівняння Діофантіна
Джошуа Грохов,

1
@JoshuaGrochow Чи існує кандидат, неприродний приклад проти гіпотези БХ?
Т ....

2
@Turbo: Так, k-творчі набори ("зашифровані комплекти") Джозефа і Янга 1985: dx.doi.org/10.1016/0304-3975(85)90140-9
Джошуа Грохов
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.