2-CNF veya 2-SAT ile ifade edilebilir özellikler


12

Belirli bir özelliğin 2-CNF (2-SAT) cinsinden ifade edilemeyeceği nasıl gösterilir? Çakıl taşı oyunları gibi oyunlar var mı? Görünüşe göre klasik siyah çakıl oyunu ve siyah-beyaz çakıl oyunu bunun için uygun değil (PSPACE tamamlandı, Hertel ve Pitassi, Computing SIAM J, 2010'a göre).

Veya oyun dışındaki teknikler?

Düzenleme : Ben bilinmeyen bir yüklem ( sayım model teorisyenlerin dediği gibi SO yüklemi ) sayma (veya kardinalite) içeren özellikleri düşünüyordum . Örneğin, Klik veya ağırlıksız Eşleştirme'de olduğu gibi. (a) ' Klik : bir klik var verilen grafikte şekilde bazı verilen sayı ? (B) Eşleştirme : eşleşen var de şekilde ?G | C | K M G | M | KCG|C|K MG,|M|K

2-SAT sayabilir mi? Sayma mekanizması var mı? Şüpheli görünüyor.


Sonlu model teorisinde Ehrenfeucht-Fraïssé oyunu (FO için) ve Ajtai-Fagin oyunu (monadic SO için) olduğunu anlıyorum. Ama burada yeterli olup olmadıklarından emin değilim. Ayrıca FMT'deki oyunlar sıralı yapılarla karmaşıklaşıyor, değil mi?
Sameer Gupta

@Marzio, soruyu cevaplayacağınızı belirttiğiniz için 2CNF'de tüm Boolean işlevlerinin ifade edilemediğine dair bir kanıt gibi görünüyor (aslında bundan emin değilsiniz, açık olarak görmeyin). bu kanıt nedir? bir yerde yayınlandı mı?
vzn

5
@vzn: 2-CNF'de ifade edilemeyen önemsiz bir boole işlevi:(x1x2x3)
Marzio De Biasi

2
@SameerGupta: yeniden yapılanma sonrasında perhpaslar zorlaşıyor :-); gerçekten de , φ iki değişkenli maddeleri ile sınırlıdır (SO-Krom) yakalar üzerinde varoluş SO arıtırken NP, yapıları sipariş NL. Açıkçası FO 2-SAT ile sınırlı değildir (ve Ehrenfeucht-Fraïssé oyunu veya kompaktlık teknikleri yeterlidir, çünkü PARİTE FO tanımlanabilir olmadığını kanıtlamak için bunları kullanabilirsiniz). P1...Pnz¯φ(P1,...,Pn,z¯)φ
Marzio De Biasi

1
tamam. -SAT'ın k sabitinin tüm boolean fonksiyonlarını ifade edemeyeceğine dair genel bir teori var gibi görünüyor . bu teori nedir? bu soru özel durum k = 2 hakkındadır . Not "azaltma" bir kavram yoktur , n vasıtasıyla 3-SAT -SAT dönüşümü Tseitin . benzer bir kavram monoton devre alt sınır kanıtlarında (Razborov) ortaya çıktı. kkk=2n
vzn

Yanıtlar:


19

Bir bitvektör ailesi, yalnızca medyan özelliğe sahipse ve 2-SAT sorununun çözüm sınıfıdır: bitwise çoğunluk işlevini herhangi bir üç çözüme uygularsanız, başka bir çözüm elde edersiniz. Bakınız örn. Https://en.wikipedia.org/wiki/Median_graph#2-satisfiability ve referansları. Dolayısıyla, bunun doğru olmadığı üç çözüm bulabilirseniz, bunun 2-CNF'de ifade edilemeyeceğini bilirsiniz.


David, teşekkürler, bunu arayacak. @vzn - David'in cevabı 2 gün önce sohbet sitesinde yorumladığınız şeyle mi ilgili, tüm bit vektörleri için 3SAT formülleri var ve bit-vektör setleri ile ilgili 2SAT formülleri için bir sonuç mu arıyorsunuz?
Sameer Gupta

David, Yuval - Kesinlikle aynı değişken setini kullanırsanız kanıtlarınız işe yarayacaktır. Peki ya kullanılan değişkenler kümesi tamamen farklı olabilirse? Martin Seymour'un cevabına bir göz atın: cstheory.stackexchange.com/questions/200/… - K-Clique veya K-Matching'den 2SAT'a eşit tatmin edici bir azalma (tercihen günlük alanı) olmadığını göstermek için farklı bir kanıt gerekir . Düşünceler?
Sameer Gupta

1
Yardımcı değişkenler eklemek ve sonra bunları yansıtmak yardımcı olmaz, çünkü medyan özellik artırılmış değişken sistemi için doğruysa, projeksiyonda hala doğrudur.
David Eppstein

4
Bunu söylemenin başka bir yolu, medyanın (veya çoğunluğun) 2SAT kısıtlamaları için bir polimorfizm olmasıdır. Aslında, polimorfizm olarak çoğunluğa sahip olan herhangi bir CSP'nin (boolean olmayan bile) (Dalmau-Krokhin '08) olduğu bilinmektedir. NLP
arnab

10

Let bir özellik olması n değişkenleri. Bir 2CNF formül var olduğunu varsayalım φ ( x 1 , ... , x , n , y 1 , ... , y m ) , öyle ki p ( x 1 , ... , x , n ) y 1y m, cp ( x 1P(x1,...,xn)nφ(x1,...,xn,y1,...,ym) Biz iddia φ bir 2CNF formüle eşdeğerdir ψ sadece karıştığı x 1 , ... , x n . Bunu kanıtlamak için, y m'nin nasıl ortadan kaldırılacağını göstermek yeterlidir. Yazma φ = χ s k = 1 ( y mU k ) t =

P(x1,...,xn)y1ymφ(x1,...,xn,y1,...,ym).
φψx1,...,xnym buradaUk,Vlitdeğişmezdir veχymiçermez. Φformülüχile eşdeğerdir ( ¯ y m s k = 1 Uk)(ym t = 1 V)
φ=χk=1s(ymUk)=1t(ym¯V),
Uk,Vχymφy m bir birim yan tümcesinde görünmediği iddiasını kanıtlar; eğer yaparsa, doğrudan ortadan kaldırabiliriz.
χ(ym¯k=1sUk)(ym=1tV)χ(k=1sUk=1tV)χk=1s=1t(UkV)
ym

P(x1,...,xn)ψ(x1,...,xn)PPKKn


ybenψx1x2xnφ1φ2φ2

1
ybenyben

5

L -L

(Evet, toplama, çarpma ve sayma işlem işlevlerini biliyorum, ancak bunları ilgili sorunlarının karar sürümlerine dönüştürmek kolaydır.)

LN-LN-LbirC0birC0

(c) bu şekilde sayılması için , size (b) 'de tarif yöntem kullanılarak, 2-CNF eşdeğer bir ifade elde etmek mümkün olsa bile, edinmek için bir equisatisfiable 2-CNF ifadesi.

Yani evet, 2-SAT olabilir sayılır.

N-L|M|N-L


1
Re (c), cevabımı düşünüyorsanız, eşitlenebilir bir 2-CNF ifadesi iyi niyetli eşdeğer bir 2-CNF ifadesine dönüştürülebilir.
Yuval Filmus

-  

Cevabımı okuyabilir ve kendiniz görebilirsiniz. Bu durumda zaman / boşluk sınırı olmadığını unutmayın.
Yuval Filmus

1
LbirC0fxLf(x)

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