P'ye karşı NP'yi SAT'a düşürme


12

Aşağıdaki soru karmaşıklık teorisine uygulanan kriptografi fikirlerini kullanmaktadır. Bununla birlikte, bu tamamen karmaşıklık teorik bir sorudur ve cevaplamak için hiçbir kripto bilgisine gerek yoktur.

Bu soruyu kasıtlı olarak gayri resmi olarak yazıyorum. Detaylar eksik, muhtemelen biraz yanlış ifade edildi. Lütfen cevaplarınızdaki düzeltmeleri belirtmekten çekinmeyin.


Aşağıdaki makalede:
Birleştirilemez Şifreleme, Danny Dolev, Cynthia Dwork ve Moni Naor, SIAM Rev. 45, 727 (2003), DOI: 10.1137 / S0036144503429856 ,
yazarlar şunları yazıyor:

Araştırmacı A'nın P ≠ NP'nin bu gerçeği profesör B'ye iletmek istediğine dair bir kanıt elde ettiğini varsayalım. Diyelim ki, kendini korumak için A, B'ye olan iddiasını sıfır bilgiyle kanıtlıyor ...

Sıfır bilgi ispatlarının mevcut olduğu, memnuniyetlilik (SAT), Graph-Hamiltonicity ve Graph-3-Colorability (G3C) gibi birkaç standart NP-komple problem vardır. Herhangi bir NP teoremini kanıtlamanın standart yolu, önce bunu yukarıda belirtilen NP-tam problemlerinin bir örneğine indirgemek ve daha sonra sıfır bilgi kanıtını uygulamaktır.

Bu soru böyle bir azalmayla ilgilidir. P ve NP'nin aşağıdaki yollardan herhangi biriyle sonuçlandığını varsayın :

  • P = NP
  • P ≠ NP
  • P ve NP, standart aksiyomatik küme teorisinden bağımsızdır.

Σ ispat gösterelim. Daha sonra, P ve NP bir NP dilinde (bunun için kısa bir kanıt olduğu için). Teoremden (örneğin, P ≠ NP) NP-tam problemine (örneğin SAT) indirgeme σ'dan bağımsızdır. Yani:

There exists a formula ϕ which is satisfiable if and only if P ≠ NP.

Bu benim hayal gücümün çok ötesinde! Görünüşe göre, σ ispatı verilse bile, böyle bir formül ϕ oluşturabiliriz.

Birisi buna ışık tutabilir mi?

Ek olarak, L, P ve NP'nin yer aldığı bir NP dili olsun . Dil, keyfi boyutlarda P ve NP gibi sonsuz sayıda teoremden oluşur .

L adayı nedir?
L NP-tamamlanmış olabilir mi?


Bu kısmı alamadım: "σ ispatı gösterelim. O zaman, P ve NP NP'dedir (bunun için kısa bir kanıt vardır). Teoremden (örneğin P ≠ NP) NP'ye indirgeme tamamlanmış problem (SAT deyin) σ'dan bağımsızdır: Yani: sadece P ≠ NP ise tatmin edilebilir bir formül ϕ vardır. " Lütfen biraz daha açıklayabilir misiniz? Bana göre "P vs NP NP'de", bunu değiştirseniz bile "P \ neq NP için T teorisinde en fazla n uzunluğunun bir kanıtı var." Ya en küçük n vardır, öyle ki soru için bu boyutta bir kanıt vardır ya da böyle bir kanıt yoktur.
Kaveh

1
[devam] Hiçbir zaman reddedilen işlev soruyu yanıtlamaz ve diğer durumda en küçük ispat uzunluğundan daha büyük herhangi bir sayıyı kabul eden ve soruyu çözeceğinden daha az olan herhangi bir şeyi reddeden işlevdir. Verilen bu soruya ve , yok boyutta bir kanıt vardır n NP, ama onarırlarsa çok mantıklı değil. n φ T φφnφTφ
Kaveh

Ayrıca, "bir ifade ( ) verildiği sorusunun birinci dereceden teorisinde kanıtlanabilir olduğuna dikkat edin. " genel olarak karar verilemez. P N P TφPN-PT
Kaveh

@Kaveh: Açıklama eklendi.
MS Dousti

bazı ilginç fikirler ama "kanıt NP'de" ya da "kısa bir kanıt var" demek hiç mantıklı değil. yani bu paralellikleri yapmak için bir yöntem olabilir , ancak daha resmi olarak tanımlanması gerekir. bu fikirlere en yakın olanı, razborov / rudich doğal ispat çerçevesi olacaktır.
vzn

Yanıtlar:


20

Bir matematik ifadesinin test edilmesini (örn., P'ye karşı NP'nin bir çözünürlüğü) "form .. .. tatmin edici" formunun bir sorusu olarak görmenin yolu şudur:

Bazı aksiyom sistemini düzeltin. N uzunluğunda bir dize verildiğinde, dizenin aksiyom sistemindeki matematik ifadesi için bir kanıt olup olmadığı, basit bir şekilde tanımlanabilecek bir şeydir: dize önermelerden oluşmalıdır. Her öneri ya bir aksiyom olmalı ya da önceki önermelerden çıkarım kurallarından birini izlemelidir.

Tüm bunları doğrulayan bir Boole formülü tanımlamak sorun değildir. Bilmeniz gereken tek şey ispatın uzunluğu n!


9

P ve NP NP'tedir (bunun için kısa bir kanıt olduğu için)

Bu bana pek mantıklı gelmiyor. NP, keyfi olarak büyük örnekleri olan karar problemleri için bir karmaşıklık sınıfıdır ve P ve NP bunlara sahip değildir. Daha sonra söylediklerinizden:

L, P ve NP'nin yer aldığı bir NP dili olsun.

bunun yerine P'ye karşı NP'nin bir NP sorununun bir örneği olduğu anlamına gelebilir; ama elbette öyle! Ayrıca sonsuz sayıda P, DTIME (n) vb. Sorunların bir örneğidir. Özellikle, L için tam olarak biri doğru olan iki DTIME (1) adayı vardır: her zaman geri dönüş true; veya her zaman geri döner false.


2
Lütfen sorunun başındaki yan notu tekrar okuyun. Bunu gayri resmi olarak koyuyordum ve bu sizin karışıklığınıza yol açıyor. Resmileştirmek için "P ve NP" teoreminin genelleştirilmesi düşünülmelidir. Sonsuz sayıda n için, genelleme n uzunluğunda bir teorem varsaymaktadır. Teoremler, DTIME'de kararlaştırılamayan bir L diline neden olur (1).
MS Dousti

O zaman "P'ye karşı NP" nin kısa bir kanıtı / geçirmezliği "genelleştirilmiş P'ye karşı NP" nin (belki de kolay olanı) sadece bir örneğidir ve GPvNP'nin NP'de olduğu izlenmez.
Alexey Romanov

İndirilenler: NP üyeleri set olduğundan ve "P vs. NP" bir set olmadığından, ilk alıntı yapılan ifadenin ifade edilmesine yönelik itirazı anlıyorum. Bununla birlikte, ikinci itirazda, herhangi bir "NP sorunu", bir dizenin bir dilde olup olmadığına karar vermek için her zaman meşru olarak formüle edilebilen bir karar problemidir; L'nin tanımı ile yanlış bir şey görmüyorum.Ayrıca, önemsiz, her zaman doğru veya her zaman yanlış DTIME (1) dillerine yapılan itiraz, noktayı göz ardı eder: TÜM gerçek ifadeleri zaten biliyorsanız, muhtemelen bir görünüm oluştururuz. makinesinin sabit zamana erişmesi için tabloyu açın.
Daniel Apon

[Devam] Ama L'nin uygun bir dil olduğunu varsayarsak (yani sonsuz bir küme), o zaman her türlü kuralı ihlal edecek gibi görünen, erişilmesi için sonsuz büyük bir "gerçek ifadeler" tablosu varsayıyorsunuz. Veya daha da önemlisi: DTIME (1) konusundaki argümanınız neden şu an düşündüğümüz tek dil değil, HERHANGİ bir dil için genelleme yapmıyor?
Daniel Apon

1
LDTbenME(1)
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.