Хороша орієнтир для операторів класу складності?


16

Мене цікавить, чи існують якісь хороші статті-описи чи опитування, до яких я можу звернутися, коли пишу про операторів класу складності : операторів, які перетворюють класи складності, роблячи такі речі, як додавання до них кількісних показників.

Приклади операторів

Далі можна трактувати як мінімальний список операторів, відповідь на які слід описати. Тут C - довільний набір мов, над довільним кінцевим алфавітом Σ .

C:={LΣ|ACfO(poly(n))xΣ:[xLcΣf(|x|):(x,c)A]}

  • оператор був введений , по- видимому Вагнера [1], хоча і з позначеннями C , а неC . Найвідоміший приклад класупобудований таким чиномєNP=P . Цей оператор приходить з додатковим квантором , в якомуc у визначенні замінюєтьсяc , що дозволяє легко визначати весь многочлен ієрархії: наприклад,Σ2PP=P . Можливо, це може бути перший оператор, який був визначений.

C:={LΣ|ACfO(poly(n))xΣ:[xL#{cΣf(|x|):(x,c)A}0(mod2)]}

  • оператор схожий на оператора в тому , що C стосується кількості сертифікатів , які існують, які перевіряються в класі С , але замість цього підраховує кількість certficiates по модулю 2 . Це може бути використано для визначення класів P і L . Подібні оператори " M o d k " існують для інших модулів k .CC2PLModkk

coC:={LΣ|ACxΣ:[xLxA]}

  • Це допоміжний оператор і негласно використовується для визначення , c o CcoNP , c o M o d k L та безлічі інших класів із тих, які, як відомо, не закриті під доповненнями.coC=PcoModkL

- з вибаченнями за інтервалBPC:={(Π0,Π1)|Π0,Π1Σ&ACfO(poly(n))xΣ:[(xΠ0#{cΣf(|x|):(x,c)A}13|Σf(|x|)|)&(xΠ1#{cΣf(|x|):(x,c)A}23|Σf(|x|)|)]}

  • Очевидно, що оператор був введений Шенінг [2], хоча і для визначення мов (тобто він не допускав розриву ймовірностей) і без використання явних констант 1BP або213 . Визначення тут дає обіцянку-проблемиа, з ДА-екземплярамиП1і NO-екземплярами вП0. Зверніть увагу, щоBPP=BPP, аAM=BPNP; цей оператор був використаний Toda і Ogiwara [3]щоб показатищоР#РBPP.23Π1Π0BPP=BPPAM=BPNPP#PBPP

Зауваження

Іншими важливими операторами, які можна абстрагувати від визначень стандартних класів, є (від класів C = P і C = L ) і CC (від класів P P і P L ). У більшості літератури також мається на увазі, що F (завдання функцій із класів прийняття рішень) та # (отримання класів підрахунку класів прийняття рішень) також є операторами складності.C=CC=PC=LCCPPPLF#

Є стаття Борхерта та Сільвестрі [4], в якій пропонується визначити оператора для кожного класу, але, як видається, в літературі не згадується багато; Я також хвилююся, що такий загальний підхід може мати тонкі дефініційні проблеми. Вони, в свою чергу, посилаються на гарну презентацію Кеблера, Шьонінга та Торана [5], якій, однак, зараз більше 20 років, і, здається, також пропускають .

Питання

Яка книга чи стаття є хорошим посиланням для операторів класу складності?

Список літератури

[1]: К. Вагнер, Складність комбінаторних задач із стислими вхідними уявленнями , Acta Inform. 23 (1986) 325–356.

[2]: У. Шьонінг, Імовірнісні класи складності та низькість , у Зб. 2-я конференція IEEE про структуру в теорії складності, 1987, стор. 2-8; також у J. Comput. System Sci., 39 (1989), стор 84-100.

[3]: С. Тода та М. Огівара. Класи підрахунку принаймні такі ж важкі, як ієрархія полінома-часу , SIAM J. Comput. 21 (1992) 316–328.

[4]: Б. та Борхерт, Р. Сільвестрі, оператори крапок, Теоретичні інформатики, том 262 (2001), 501–523.

[5]: Дж. Кеблер, У. Шьонінг та Дж. Торан, проблема ізоморфізму графіка: її структурна складність, Біркюсер, Базель (1993).


Помітним попередником поняття оператора складності є трактування [6]: С. Зачос, імовірнісні квантори, противники та класи складності: огляд, зб. Конференції по структурі в теорії складності (pp.383--400), Берклі, штат Каліфорнія, 1986, яка цитується по Schöning [2] вище в зв'язку з . BPNP
Ніль де Бодорап


@NieldeBeaudrap Зачос вперше придумав поняття операторів класу складності. Я пригадую з його лекцій, що він це прямо заявив. Існує також одна для переважної більшості . +
Tayfun Pay

@TayfunPay: дійсно, квантор корисно для опису B P , хоча і з використанням двосторонній формалізму , описаний в [6] (в моєму коментарі вище) , а не так , як описано з допомогою Schöning. +BP
Ніль де Бодорап

@NieldeBeaudrap Там також ще один , який може бути використаний для визначення необмеженої двосторонньої помилки . 1/2
Tayfun Pay

Відповіді:


15

Ось посилання з багатьма визначеннями операторів (хоча не багато деталей):

S. Zachos та A. Pagourtzis, Комбінаційна складність: Оператори класів складності , Збори 4-го Панеленічного логічного симпозіуму (PLS 2003), Салоніки, 7-10 липня 2003 року.

  • Він визначає оператор ідентичності , а також оператори c o -, N (що відповідає вище), B P , R (відповідає обмеженій однобічній помилці), , U (відповідає недетермінізму з унікальним прийняттям перехід), P (відповідає необмеженій двосторонній помилці) та Δ (що для класу C утворює Cc o C ).EcoNBPRUPΔCCcoC

  • Це показує, що:

    1. - елемент ідентичності щодо композиції [Визначення 1];E
    2. - є самооберненою [Визначення 2];co
    3. - idempotent [Визначення 3] - неявним є те, що B P , R , , U і P також є ідентичними;NBPRUP
    4. і P рухаються з c o - [Визначення 4 і 8], тоді як інваріантний під правим складом з c oBPPcoco - [Визначення 6];
    5. Наведені вище оператори є монотонними (тобто для всіх операторів O вище):C1C2OC1OC2O

Впродовж цього описується також декілька способів відношення цих операторів до традиційних класів складності, таких як , Z P P , A M , M A тощо.Σ2pPZPPAMMA


14

Як вступне посилання на поняття оператора складності (і демонстрації деяких застосувань ідеї), найкраще, що я знайшов поки що

Д. Козен, Теорія обчислень (Springer 2006)

що виходить із конспектів лекцій з обчислювальної складності та суміжних тем. На сторінці 187 («Додаткова лекція G: Теорема Тоди») він визначає операторів

  • RRP
  • BP
  • PC
  • Σp (на наявність сертифікатів довжини поліномів, пор вище)
  • Σлог (за існування О(журналн)-документи сертифікації, пор вище)
  • Πp і Πлог (допоміжні оператори до Σp і Σлог: див. зауваження на вище)
  • # (визначення класу підрахунку, див. зауваження вище)

і негласно визначає cо- на сторінці 12 звичайним способом.

Поводження Козена з цими операторами достатньо, щоб вказати, як вони пов'язані з "звичайними" класами складності, і описати теорему Тоди, але не дуже обговорює їх взаємозв'язки і лише згадує їх на загальній складності 6 сторінок (в чому ж це книга, що охоплює набагато ширшу тему). Сподіваємось, хтось може надати кращу довідку, ніж ця.

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.