# P-hard problemlerine yaklaşma


9

Klasik # P-complete problemi # 3SAT'i düşünün, yani, 3CNF yapmak için değerlerin sayısını saymak ndeğişkenler tatmin edilebilir. Katkı maddesi yaklaşımı ile ilgileniyorum . Açıkçası, elde edilmesi gereken önemsiz bir algoritma var2n1- hata, ama eğer k<2n1, verimli bir yaklaşım algoritması olabilir mi, yoksa bu sorun da # P-zor?


Eğer k=2n1poly(n), ek hata ile bir poli-zaman algoritması var k. Eğerk=2n/poly(n), ek hata ile rastgele bir çoklu zaman algoritması olurdu k. Ne zamankönemli ölçüde daha küçük (ancak polinom olarak küçük değil), NP-sert olmasını beklerdim, ancak # P-sert değil, #P sertliği genellikle tam bir hesaplama olmasına bağlıdır.
Thomas

İlk iki talep için referans verebilir misiniz? Üzgünüm ben bir
acemiyim

Yanıtlar:


10

# 3SAT için ek yaklaşımlarla ilgileniyoruz. yani 3CNF verildiϕ üzerinde n değişkenler tatmin edici atamaların sayısını sayar (buna a) ek hataya kadar k.

Bunun için bazı temel sonuçlar:

Dava 1: k=2n1poly(n)

Burada deterministik bir poli-zaman algoritması var: m=2n2k=poly(n). Şimdi değerlendirinϕ üzerinde m gelişigüzel girdiler (örneğin ilk olarak sözlükbilimsel olarak) mgirişler). varsaymak bu girdilerin ϕ. Sonra biliyoruza en azından olduğu gibi tatmin edici ödevler ve a2n(m) en azından olduğu gibi mtatmin edici olmayan görevler. Bu aralığın uzunluğu:2n(m)=2k. Orta noktayı çıkarırsak2n1m/2+ bu içeride k gerektiği gibi doğru yanıtın.

Durum 2: k=2n/poly(n)

Burada rastgele bir çoklu zaman algoritması var: Değerlendir ϕ en m rastgele noktalar X1,,Xm{0,1}n. İzin Vermekα=1mi=1mϕ(Xi) ve ε=k/2n. Çıktı2nα. Bunun en fazla hata vermesi içink ihtiyacımız var

k|2nαa|=2n|αa/2n|,
eşdeğer |αa/2n|ε.Bir Chernoff sınırıyla ,
P[|αa/2n|>ε]2Ω(mε2),
gibi E[ϕ(Xi)]=E[α]=a/2n. Bu, eğer seçersekm=O(1/ε2)=poly(n) (ve sağlamak m gücü 2), en azından olasılıkla 0.99, hata en fazla k.

Durum 3: k=2cn+o(n) için c<1

Bu durumda sorun # P-hard: # 3SAT'tan bir indirim yapacağız. 3CNF alψ üzerinde mdeğişkenler. Toplamaknm öyle ki k<2nm1 -- bu gerektirir n=O(m/(1c)). İzin Vermekϕ=ψ dışında ϕ şimdi açık n değişkenler yerine m. Eğerψ vardır b ödevleri yerine getirmek, ϕ vardır b2nm tatmin edici ödevler, nm"serbest" değişkenler tatmin edici bir ödevde herhangi bir değer alabilir. Şimdi varsayalıma^ öyle ki |a^a|k -- yani a^ tatmin edici ödevlerin sayısına yaklaşmaktır. ϕ ek hata ile k. Sonra

|ba^/2nm|=|aa^2nm|k2nm<1/2.
Dan beri b bir tamsayıdır, yani tam değerini b itibaren a^. Kesin değerini algoritmik olarak belirlemeb# P-complete problemi # 3SAT'i çözmeyi gerektirir. Bu, hesaplamak için # P zor olduğu anlamına gelira^.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.