Bir kehanet girdinin bir parçası olduğunda karmaşıklık teorisi


14

Oracles'ın karmaşıklık teorisinde ortaya çıkmasının en yaygın yolu şudur: Örneğin, belirli sınırlı kaynaklara sahip bir Turing makinesi için sabit bir kehanet mevcuttur ve biri kehanetin makinenin hesaplama gücünü nasıl arttırdığını inceler.

Bununla birlikte, bazen kehanetlerin ortaya çıkmasının başka bir yolu vardır: girdinin bir parçası olarak . Örneğin, belirli bir yüksek boyutlu politopun hacmini hesaplamak için algoritmalar çalışmak istediğimi varsayalım. Klasik olarak, politopun, fasetlerinin bir listesi veya başka bir açık temsil ile belirtilmesi gerekir. Bununla birlikte, bir hacim kâhin tarafından belirlenen bir politopun hacminin hesaplanması problemini de ortaya koyabiliriz, bu, uzayda bir noktanın koordinatlarını girdi olarak alır ve yalnızca verilen nokta politopun içinde bulunuyorsa "evet" değerini verir. Ardından, bu şekilde belirtilen bir politopun hacmini hesaplamak için hangi hesaplama kaynaklarına ihtiyaç duyulduğunu sorabiliriz. Bu özel durumda, Dyer, Frieze ve Kannan'ın çok güzel polinom zaman yaklaşım şemasına sahibiz ve ilginç bir şekilde karmaşıklık teorisi bakış açısından, rasgeleğin bu problem için önemli bir şekilde yardımcı olduğuna dair bir kanıt var , hiçbir belirleyici algoritma Dyer-Frieze-Kannan algoritmasının yanı sıra.

Girdilerin bir parçası olarak kehanelerin sağlandığı sorunların karmaşıklık teorisini incelemenin sistematik bir yolu var mı? Her nasılsa, oracles ile karmaşıklık sınıflarının olağan teorisine bir şekilde azalıyor mu? Tahminim hayırdır ve girdinin bir parçası olarak bir kehanetin sağlanabileceği çok fazla farklı yol olduğu için, bu tür her sorunun geçici olarak ele alınması gerekir. Ancak, bu noktada yanlış olduğum için mutlu olurum.


Yanıtlar:


18

Buna Tip-2 Karmaşıklık Teorisi denir. Bir var kağıt Cook, Impagliazzo ve Yamakami o güzel jenerik kahinler teorisine o bağları yoluyla.


9

Bu tam bir cevaptan uzak olmalı, ancak umarım bakılması gereken bazı yerleri işaret eder.

Girdinin bir kısmının kehanet olarak verildiği sorunlara bazen örtük girdi ile ilgili problemler denir . Örneğin olasılıkla kontrol edilebilir kanıtlar üzerinde çalışırken uygun bir modeldir .

Örtük girdi ile ilgili problemler üzerinde önemli bir çalışma alanı , karmaşıklığın sadece girdi kâhinine yapılan sorguların sayısı ile ölçüldüğü ve sorguların arasındaki hesaplama miktarını göz ardı ettiği sorgu karmaşıklığı teorisidir . Birçok karmaşıklık sınıfının sorgu karmaşıklığında benzerleri vardır ve sorgu karmaşıklığındaki karmaşıklık sınıfları arasındaki bir ayırma genellikle hesaplama karmaşıklığındaki karşılık gelen sınıflar arasında oracle ayrımı anlamına gelir.

Hesaplamanın maliyetini hesaba katarak örtük girdili (bireysel problemlerden ziyade) problemlerin karmaşıklık sınıflarının çalışmasını bilmiyorum, ancak muhtemelen bazı insanlar biliyor.


1
Şimdi bahsettiğinize göre, sorgu karmaşıklığının hangi durumlarda karşılık gelen sınıflar arasında kehanet ayrımı vermediğini biliyor musunuz?
Marcos Villagra

@MarcosVillagra: Özel olarak değil, ancak hesaplama karmaşıklığı içinde bir sınıfın sorgu karmaşıklığı karşılığı, her zaman iyi tanımlanmış olduğundan şüpheliyim.
Tsuyoshi Ito

5

Girdinin kehanet olarak verildiği model hesaplanabilirlik teorisi ve hesaplanabilir analizde incelenir. İstediğinize yakın görünen modellerden biri TTE modelidir (Tip İki Verimlilik). Bunun için iyi bir referans Klaus Weihrauch'un " Hesaplanabilir Analiz " kitabıdır . Ayrıca bölüm 7'deki karmaşıklıktan kısaca bahsediyor.

Ker-I Ko'nun " Gerçek Fonksiyonların Hesaplamalı Karmaşıklığı " adlı kitabı , karmaşıklığa daha uygun görünen kâhine erişimin başka bir modelini tartışıyor. Daha yüksek tipte nesnelerin temsili ve kâhine erişme yöntemi hassas konulardır. Örneğin bkz. Stephen A. Cook ve Akitoshi Kawamura'nın STOC 2010 ve doktora tezinin " Analizde Operatörler için Karmaşıklık Teorisi " . Ana sorunlardan biri, modeli makul hale getirmek için, makinenin kehanetin cevaplarını işlemek için yeterli zaman vermesi gerektiğidir (aksi takdirde uygulama operatörünü bile hesaplayamaz). Polinom zamanı ve polinom alanı için Stephen A. Cook ve Bruce M. Kapron'a dayanan daha üst düzey polinomlar kullanılarak yapılabilir.Tip-2 fizibilitenin yeni bir karakterizasyonu "FOCS 1991 ve" Sonlu tipin temel uygulanabilir fonksiyonellerinin karakterizasyonu "STOC 1989.

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