Lớp phức tạp của vấn đề này?


12

Tôi đang cố gắng hiểu lớp phức tạp nào mà vấn đề sau thuộc về:

Vấn đề gốc đa thức lũy thừa (EPRP)

Hãy là một đa thức với DEG ( p ) 0 với các hệ số rút ra từ một trường hữu hạn G F ( q ) với q một số nguyên tố, và r một gốc nguyên thủy cho trường đó. Xác định các nghiệm của: p ( x ) = r x (hoặc tương đương, các số 0 của p ( x ) - r x ) trong đó r x có nghĩa là lũy thừa rp(x)deg(p)0GF(q)qr

p(x)=rx
p(x)rxrxr .

Lưu ý rằng, khi (đa thức là hằng số), vấn đề này trở lại với Bài toán logarit rời rạc, được cho là NP-Trung gian, tức là ở NP nhưng không phải trong P cũng không hoàn thành NP.deg(p)=0

Theo hiểu biết tốt nhất của tôi, các thuật toán hiệu quả (đa thức) để giải quyết vấn đề này không tồn tại (thuật toán Berlekamp và Cantor kèm Zassenhaus đòi hỏi thời gian theo cấp số nhân). Tìm gốc cho phương trình như vậy có thể được thực hiện theo hai cách:

  • Hãy thử tất cả các mục có thể trong trường và kiểm tra xem chúng có thỏa mãn phương trình hay không. Rõ ràng, điều này đòi hỏi thời gian theo cấp số nhân trong kích thước bit của mô đun trường;x

  • Số mũ có thể được viết lại dưới dạng đa thức, bằng cách sử dụng phép nội suy Lagrange để nội suy các điểm { ( 0 , r 0 ) , ( 1 , r 1 ) , đấm , ( q - 1 , r q - 1 ) } , xác định a đa thức f ( x ) . Đa thức này giống hệt với r x chính xác vì chúng ta đang làm việc trên một trường hữu hạn. Sau đó, sự khác biệt prx{(0,r0),(1,r1),,(q1,rq1)}f(x)rx , có thể được xác định để tìm ra các gốc của phương trình đã cho (sử dụng thuật toán Berlekamp hoặc Cantor kèm Zassenhaus) và các gốc đọc ra các yếu tố. Tuy nhiên, cách tiếp cận này thậm chí còn tồi tệ hơn tìm kiếm toàn diện: vì trung bình, một đa thức đi qua n điểm đã cho sẽ có n hệ số không null, thậm chí chỉ đầu vào cho phép nội suy Lagrange sẽ yêu cầu không gian hàm mũ trong kích thước bit của trường.p(x)f(x)nn

Có ai biết vấn đề này được cho là trung gian NP hay thuộc về bất kỳ lớp phức tạp nào khác không? Một tài liệu tham khảo sẽ được đánh giá rất cao. Cảm ơn.


1
Xin lỗi, ý tôi là được cho là trung gian NP. Tôi đang chỉnh sửa câu hỏi để phản ánh điều này.
Massimo Cafaro

1
Tôi thích "xác định các giải pháp cho phương trình ", nhưng, tất nhiên, xác định gốc của p ( x ) - rp(x)=rx "hoặc, thậm chí tốt hơn các gốc của p ( x ) - f ( x ) "Trong đó f ( x ) là đa thức được tìm thấy bởi phép nội suy Lagrange như được thảo luận trong câu hỏi nên tương đương. p(x)rxp(x)f(x)f(x)
Massimo Cafaro

1
Không logarit rời rạc một trường hợp đặc biệt của điều này? Vì vậy, nó ít nhất là khó như root rời rạc và rõ ràng là trong NP. Nếu bạn tin rằng nhật ký rời rạc là NPI thì cái này cũng được. Bạn có thể muốn hỏi nếu có bất kỳ thuật toán lượng tử hiệu quả cho vấn đề.
Kaveh

2
@Kaveh: Nó được đề cập trong câu hỏi rằng nhật ký rời rạc là một trường hợp đặc biệt. Vấn đề này có thể khó hơn (hoàn thành NP), mặc dù tôi đoán chúng giống nhau. Nhưng bạn đã đúng rằng việc tìm kiếm các thuật toán đa thức là khá vô vọng.
domotorp

Câu trả lời:


-5

sẽ có một cú đâm khi trả lời này. không có giới thiệu nào được đưa ra trong câu hỏi nhưng nó được viết tắt từ "EPRP" như thể có nhiều hơn một người đã nghiên cứu nó. Có ai biết nếu đó là trường hợp? người hỏi MC dường như có bkg đáng kể trong lĩnh vực này nhưng nó sẽ giúp liệt kê đáng kể một số giới thiệu "gần đó" được biết / xem xét để hiểu lý do tại sao họ có một số khoảng trống không (?) bao gồm trường hợp được cho là đặc biệt này.

nó thường giúp tìm "các ref có sẵn gần nhất" và xác định vấn đề khác nhau hay tương tự như thế nào. đây là một giới thiệu toàn diện dường như xem xét (các) vấn đề liên quan chặt chẽ. nghĩ rằng MC người hỏi nên cố gắng xác định trường hợp gần nhất của vấn đề trong ref này, hoặc có thể một số khác, và sau đó chỉ ra cách trường hợp này được hỏi về sự khác biệt cụ thể so với các trường hợp vấn đề chung được đưa ra trong ref. ref có một danh sách dài các ref liên quan để kiểm tra các vấn đề liên quan / gần đó. ông xem xét sự phức tạp của vấn đề và đưa ra các thuật toán thời gian P hiệu quả cho các trường hợp khác nhau.

VỀ GIẢI QUYẾT CÁC THIẾT BỊ CHÍNH SÁCH KHÔNG CHÍNH XÁC VỀ CÁC L FINH VỰC CUỐI CÙNG VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ LIÊN QUAN Tsz Wo Sze, Tiến sĩ Triết học, 2007

... chúng tôi trình bày một thuật toán đa thức thời gian xác định để giải các phương trình đa thức trên một số họ của các trường hữu hạn. Lưu ý rằng phương trình đa thức là các cấu trúc mạnh mẽ. Nhiều vấn đề có thể được xây dựng như phương trình đa thức.


2
"câu trả lời" này phải là một bình luận có liên kết đến luận án.
Sasho Nikolov

1
@vzn, các thuật toán chính (phép nội suy berlekamp, ​​nội suy Cantor-Zassenhaus và Lagrange) đã được trích dẫn trong câu hỏi của tôi và bạn có thể dễ dàng tìm thấy hàng tấn tài liệu liên quan tìm kiếm trên web. Tôi thậm chí có thể thêm thuật toán Shoup ở đây, nhưng tôi không thể thêm bất kỳ tài liệu tham khảo nào trong đó vấn đề này đã được nghiên cứu. Từ viết tắt "EPRP" chỉ là một cách để đề cập đến vấn đề, bạn sẽ không tìm thấy nó trong tài liệu. Dù sao, tôi đã kiểm tra tài liệu tham khảo mà bạn vui lòng cung cấp, nhưng các vấn đề được nghiên cứu quá dễ dàng và dựa trên các giả định đơn giản hóa, thật không may, không áp dụng trong trường hợp của tôi.
Massimo Cafaro

1
Ngoài ra, các vấn đề nghiên cứu trong Ph.D. luận án không phải là "chung chung": chúng là những vấn đề cụ thể, với những giả định đơn giản hóa khiến chúng trở nên dễ hiểu. Công việc rất thú vị và vững chắc, nhưng, nếu Tiến sĩ Tsz Wo Sze đã giải EPRP bằng thuật toán thời gian đa thức, thì có lẽ ông đã được trao huy chương Trường vào lúc này ;-)
Massimo Cafaro

2
xϕ(ϕ(q))

3
@VZN: hey anh bạn, tại sao bạn liên tục troll trang web này? Nó trở thành một trò đùa. Bạn rõ ràng là một Wannabe khoa học máy tính (bạn thậm chí không sử dụng danh tính thực của mình như các nhà khoa học thực sự khác ở đây như Shor và Growchow, ect.
William Hird
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.