Достатні умови для краху ієрархії поліномів (PH)


12

Які є деякі (невідомі) твердження, що якщо істинно, PH повинен руйнуватися?

Відповіді, що містять коротке твердження високого рівня з посиланням (-ями), оцінені вдячні. Я намагався здійснити зворотний пошук без особливої ​​долі.


3
NP⊂P/poly
— Томас

3
coNP NP / poly⊂

4
BH крах
— Emil Jeřábek


@Emil: Я думаю, що хтось може бути недостатньо відомим, щоб вважати його відповіддю. (Інші коментарі поки що, звичайно, корисні, але досить стандартні в курсах складності.)
— Джошуа Грохов

Відповіді:


11

Існує (зростаюча) кількість параметрованих результатів складності, коли існування кернелізації поліноміального розміру передбачає крах PH на третій рівень. Центральна методика наведена в роботі [1], спираючись на попередню роботу (на яку посилається в [1]).

Як простий приклад, проблема -Path - це параметризована версія проблеми "Найдовший шлях":k

k Екземпляр шляху : Графік і ціле число . Параметр : . Питання : Чи містить шлях довжиною ? G k k G k
Gk
k
Gk

Ця проблема є у FPT (з дещо практичними алгоритмами), але в роботі [2] вони показують, що якщо у неї ядро ​​поліноміально розміру (в ), то PH згортається на . (Поточна презентація, як правило, виражається як негативний результат керналізації, за винятком випадків, коли NP coNP / poly або coNP NP / poly, тому пошук чогось типу "немає поліноміального ядра, якщо" не дає багато результатів.)Σ P 3kΣ3P⊆⊆⊆

Список літератури

  1. HL Bodlaender, BMP Jansen, S. Kratsch, "Кернелізація нижніх меж перехресним складом", SIAM J. Discrete Math., 28 (2014), pp. 277–305. [версія arXiv]
  2. Х. Л. Бодлендер, Р. Г. Дауні, М. Р. Коллеги, Д. Гермелін, "Про проблеми без поліноміальних ядер", Журнал комп'ютерних та системних наук, 75 (8): 423-434. 2009. [В Сенфорді розміщена версія]

7

Ось ще одна цікава умова, за якої поліноміально-ієрархія руйнується на третій рівень: Припустимо, мова NP-повної має випадкове самовідновлення (неадаптивне), тоді поліномальна ієрархія згортається до . Для довідки: подивіться примітки Лука Тревісана . (Теорема 67)Σ3P


6

Ще одна цікава умова:

Ми знаємо, що наближення знаходиться в (тепер в робить наближення в ).B P P N P B P P Σ P 2 # 3 S A T Σ P 3#3SATBPPNPBPPΣ2P#3SATΣ3P

Також за теоремою Тоди .PH⊆P#P

Поєднавши ці два, ми отримаємо: Якщо наближення еквівалентно точно обчислюванню , тоді поліноміальна ієрархія руйнується.# 3 S A T#3SAT#3SAT


Ти маєш на увазі , швидше, ніж ні .
— Еміль Єржабек

@ EmilJeřábek Так. Мені шкода за помилку. Я зараз це виправив. Дякуємо, що вказали на це.
— Pawan Kumar

5

Колапс PH має на увазі крах булевої ієрархії . Початковий результат обумовлений Кадіном [1]; його вдосконалили Чанг і Кадін [2], щоб показати, що

BH=BHk⟹PH=BHkNP.

Список літератури:

[1] Джим Кадін, Ієрархія поліномів часу руйнується, якщо булева ієрархія руйнується , SIAM Journal of Computing 17 (1988), вип. 6, арк. 1263–1282, doi: 10.1137 / 0217080 .

[2] Річард Чанг та Джим Кадін, Булева ієрархія та поліноміальна ієрархія: тісніший зв’язок , журнал SIAM on Computing 25 (1996), вип. 2, стор. 340–354, doi: 10.1137 / S0097539790178069 .


5

Обчислення унікальних рішень для проблем руйнується ( Hemaspaandra-Naik-Ogihara-Selman ), але вам потрібно бути трохи обережними, як ви формалізуєте це твердження. (Наприклад, воно НЕ відомо , є чи руйнується .) Один формалізації виглядає наступним чином :NPPHNP=UPPH

Припустимо, є такий, що для кожної формули 3SAT , якщо незадовільна, то немає , що , і якщо є задоволеним, тобто унікальний таким чином, що . Тоді згортається.L∈NPφφx(φ,x)∈Lφ x(φ,x)∈LPH

Інша формалізація:

NPMV⊆cNPSV означає, що руйнується.PH


У цьому випадку "унікальний" означає, що вихід машини на деякому шляху є або немає, або деякий набір 0 і 1, але цей набір 0 і 1 є однаковими на кожному шляху, який не говорить "ні". N
— Tayfun заплатить

4

Існує великий вибір результатів, згідно з яким припущення, що PH не руйнується. Нехай , тобто не руйнується. Тоді такі результати можуть бути узагальнені як , де B - результат доведений.A:=∀i,ΣiP≠ΠiPPHA⟹B

За простою контрастною ознакою, будь-який такий результат еквівалентний , тобто якщо результат не є безумовним, то також повинен руйнуватися. Історично ці результати служили двом цілям:B¯⟹A¯PH

  1. Підвищити впевненість в інтуїції, що не руйнується, показавши, що це означає результати, які ми вважаємо правдивими (або рівнозначно контрастними, що малоймовірні результати означають крах).PH
  2. Щоб встановити мережу результатів, які є істинними, якщо хтось приймає не руйнується, не потрібно чекати підтвердження цього результату. тобто встановити умовні результати.PH

Примітка. Також незвично, що документи припускають, що не руйнується крім деяких інших гіпотез, наприклад, (узагальненої) гіпотези Рімана. Тоді контрастний показник просто показує, що хоча б одна з гіпотез помилкова.PH


4

Ось кілька стислих:

  1. PSPACE⊆P/poly .
  2. EXP⊆P/poly .
  3. NP⊆P/log .

Ви можете навіть додати їх до відповіді: , . P # P ⊆ P / p o l yNEXP⊆P/polyP#P⊆P/poly
— Pawan Kumar

1
Все це підпадає під очевидну відповідь " ", дану в першому коментарі до питання. Ця відповідь не приносить нічого нового. NP⊆P/poly
— Еміль Єржабек
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.