Mạch giới hạn dưới và độ phức tạp kolmogorov


21

Hãy xem xét các lý do sau đây:

Gọi biểu thị độ phức tạp Kolmogorov của chuỗi x . Định lý bất toàn Chaitin nói rằngK(x)x

cho bất kỳ hệ thống chính thức phù hợp và đủ mạnh mẽ , có tồn tại một hằng số T (chỉ phụ thuộc vào hệ thống chính thức và ngôn ngữ của nó) như vậy mà cho bất kỳ chuỗi x , S không thể chứng minh rằng K ( x ) T .STxSK(x)T

Đặt là hàm Boolean trên n biến st độ phức tạp Kolmogorov của phổ của nó nhiều nhất là k . Gọi S ( f n ) là độ phức tạp của f n , tức là kích thước của tính toán mạch tối thiểu f n .fnnkS(fn)fnfn

A (thô) trên ràng buộc trên cho S ( f n ) c B B ( k ) n cho một hằng số cB B ( k ) là một hải ly bận rộn chức năng (tối đa các bước có thể một tạm dừng máy Turing với mô tả kích thước k có thể thực hiện). (Với mỗi 1 trong phổ, xây dựng minterm của phép gán chân lý tương ứng và lấy OR của tất cả các minterms này cùng nhau.)S(fn)

S(fn)cBB(k)n
cBB(k)k1

Giả sử bây giờ đối với một họ hàm Boolean vô hạn , chúng ta có một bằng chứng chính thức rằng L yêu cầu các mạch kích thước siêu tuyến, tức làL={fn}nL

nơi g ( n ) w ( 1 ) .

Snn0, g(n)nS(fn)
g(n)ω(1)

Nếu chúng ta lấy là đủ lớn, chúng ta sẽ có g ( n ) > c B B ( T )n

g(n)>cBB(T)

Cụ thể, đây sẽ là một bằng chứng cho thấy độ phức tạp Kolmogorov của phổ ít nhất là T , điều này là không thể.fnT

Điều này dẫn đến hai câu hỏi:

1) Cần có một cái gì đó sai trong lý luận trên. Chủ yếu là vì nó sẽ làm cho mạch siêu tuyến giới hạn chính thức không thể chứng minh được.

2) Bạn có biết các cách tiếp cận tương tự để hiển thị các rào cản cho giới hạn thấp hơn, nghĩa là, cho thấy rằng một số loại giới hạn (mạch) nhất định chính thức không thể chứng minh được?


ý tưởng thú vị. phần nào liên quan đến bằng chứng razborov / rudich lại là "bằng chứng tự nhiên" phác họa các rào cản đối với P =? NP (nhưng cũng có thể áp dụng cho các phân tách lớp phức tạp khác như được liệt kê như ví dụ trong bài báo) .. bạn đã đọc bài báo đó chưa? xem thêm các rào cản P =? NPđộ phức tạp của mạch đơn / mạch đơn . dường như gợi ý rằng sự phân tách lớp phức tạp có cấu trúc tương tự như bằng chứng không thể chứng minh được.
vzn

2
bạn có thể giải thích về "phổ" của f_n không? Có cách nào để diễn đạt câu hỏi mà không đề cập đến "phổ" không?
vzn

có lẽ đúng là người ta có thể nghiên cứu sự phức tạp của các hàm bằng cách nghiên cứu TM nhỏ nhất [theo nghĩa của bảng / trạng thái] tính toán chúng và điều này sẽ gần như khớp với giới hạn dưới của mạch. nếu bạn có thể chỉ ra rằng điều đó là không thể, thay vì thực sự khó khăn, để tìm ra TM nhỏ nhất đó, bạn có thể có một cái gì đó ở đó. tuy nhiên, thật đơn giản để tìm ra TM nhỏ nhất thông qua bảng liệt kê chính tắc của các mạch hoặc TM. nếu bạn suy nghĩ tại sao phương pháp này hoạt động, nó có thể giúp hiểu lý do tại sao câu hỏi không dẫn đến một vấn đề.
vzn

1
Đúng. Cảm ơn các tài liệu tham khảo. Tôi biết về giấy Chứng minh tự nhiên. Tôi không biết nếu câu hỏi có thể được đặt ra mà không có "phổ". Những gì tôi có nghĩa là bởi "phổ" là chuỗi (f(0,0,..,0),f(0,0,..,1),..,f(1,1,..,1))
Magnus Tìm

Câu trả lời:


11

NfnTNN>g1(cBB(T))BB


S

1

A(k)K(A(k))kkK(A(k))k

BB(T)

α(k)kα(k)K(0α(k)+1)>k


Tại sao tình huống này có vấn đề? Bạn đã không đưa ra một chương trình có đầu ra sẽ là A (k) và độ dài của nó sẽ nhỏ hơn k.
domotorp

BB(k)k

Đó là vấn đề trong (có thể nói) cùng ý nghĩa với câu hỏi ban đầu.
Yuval Filmus

Tôi vẫn không hiểu. Bạn không thể hiện một chuỗi và một bằng chứng cho thấy độ phức tạp Kolmogorov của nó là lớn. Bạn đưa ra một bằng chứng rằng có tồn tại một chuỗi có độ phức tạp lớn.
Sasho Nikolov

Tôi nghĩ rằng họ có vấn đề theo những cách khác nhau. Khi tôi đọc nó, bạn chỉ ra một tuyên bố đúng cụ thể, không có bằng chứng. Khi tôi đặt nó trong câu hỏi của tôi, tôi chỉ ra rằng nó đòi hỏi một bằng chứng về điều gì đó không thể chứng minh được.
Magnus Tìm
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.