Tại sao chúng ta không sử dụng các lớp học lớn hơn để nghiên cứu tính quyết định so với tính không xác định?


10

Trong một câu hỏi trước đây về phân cấp thời gian, tôi đã học được rằng sự bằng nhau giữa hai lớp có thể được truyền đến các lớp phức tạp hơn và bất đẳng thức có thể được truyền đến các lớp ít phức tạp hơn, với các đối số sử dụng phần đệm.

Do đó, một câu hỏi đến với tâm trí. Tại sao chúng ta nghiên cứu một câu hỏi về các loại tính toán (hoặc tài nguyên) khác nhau trong lớp nhỏ nhất (đóng) có thể?

Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng . Sự phân biệt các lớp này sẽ không nằm giữa các lớp sử dụng cùng loại tài nguyên. Do đó, người ta có thể nghĩ về sự bất bình đẳng này như là một quy tắc phổ quát: Chủ nghĩa không phá hủy là một nguồn lực mạnh mẽ hơn. Do đó, mặc dù bất bình đẳng, nó có thể được truyền lên trên thông qua việc khai thác tính chất khác nhau của hai tài nguyên. Vì vậy, người ta có thể mong đợi rằng cũng vậy. Nếu một người chứng minh mối quan hệ này hoặc bất kỳ sự bất bình đẳng tương tự nào khác, nó sẽ dịch sang .PNPEXPNEXPPNP

Lập luận của tôi có thể trở nên rõ ràng về mặt vật lý. Newton sẽ khó có thể hiểu được lực hấp dẫn phổ quát bằng cách kiểm tra đá (táo?) ​​Thay vì các thiên thể. Đối tượng lớn hơn cung cấp nhiều chi tiết hơn trong nghiên cứu của mình, đưa ra một mô hình chính xác hơn về hành vi của nó và cho phép bỏ qua các hiện tượng quy mô nhỏ có thể không liên quan.

Tất nhiên, có nguy cơ rằng trong các đối tượng lớn hơn có một hành vi khác, trong trường hợp của chúng tôi rằng sức mạnh tăng thêm của tính không xác định sẽ không đủ trong các lớp lớn hơn. Điều gì xảy ra nếu sau tất cả, được chứng minh? Chúng ta có nên bắt đầu làm việc trên vào ngày hôm sau không?PNPEXPNEXP

Bạn có xem xét phương pháp này có vấn đề? Bạn có biết nghiên cứu sử dụng các lớp lớn hơn đa thức để phân biệt hai loại tính toán không?


1
Tôi nghĩ rằng những rào cản tương tự khiến việc chứng minh P! = NP khó khăn cũng khiến việc phân tách EXP và NEXP trở nên khó khăn. Ví dụ, tôi tin rằng có một kết quả không tương đối hóa cho EXP và NEXP. Tôi chắc rằng mọi người đã xem xét các câu hỏi phân tách liên quan đến các lớp phức tạp lớn hơn, nhưng tôi sẽ tưởng tượng điều này không dẫn đến bất kỳ tiến bộ nào hơn là cố gắng tách các câu hỏi nhỏ hơn.
Philip White

Tôi chỉ đọc lại vài đoạn cuối của bạn; Tôi có thể đã đọc sai câu hỏi của bạn. Bạn có hỏi, "tại sao chúng ta không thể tách P! = NP bằng cách kiểm tra các phỏng đoán liên quan như EXP! = NEXP?" hoặc bạn đang hỏi, "tại sao P? = NP được chọn thay vì một câu hỏi khác để khám phá sự khác biệt giữa chủ nghĩa quyết định và chủ nghĩa không xác định?" Tôi giả sử bạn biết rằng P = NP -> EXPTIME = NEXPTIME. Câu trả lời cho câu hỏi thứ hai, tôi nghĩ, có liên quan đến thực tế là P khả thi, trong khi EXPTIME thì không. Ngoài ra, NP có liên quan đến mật mã. Tôi nghĩ P? = NP có vẻ "phù hợp hơn".
Philip White

Câu hỏi thứ hai là câu hỏi chính của tôi. Tuy nhiên, câu hỏi đầu tiên cũng có liên quan: Chúng ta có thể tách biệt chủ nghĩa không xác định khỏi chủ nghĩa quyết định một lần và mãi mãi hay chúng ta sẽ cố gắng giải quyết các câu hỏi P! = NP vô hạn, mỗi lần với các lớp lớn hơn? Tôi cũng lập luận rằng mặc dù P và NP có liên quan đến các vấn đề "con người" của chúng ta, nhưng có lẽ các lớp lớn hơn không khả thi là cần thiết để hiểu sức mạnh của thuyết không điều kiện
chazisop

Câu trả lời:


21

Vấn đề có thể sạch hơn một chút với và . Cách dễ nhất để suy nghĩ về các lớp này là chúng giống như và nhưng bị giới hạn trong các ngôn ngữ đơn nhất. Đó là, tất cả các đầu vào có dạng .E=Dtime(2O(n))NE=Ntime(2O(n))PNP1k

Nghĩa là, ngôn ngữ nằm trong khi và chỉ khi ngôn ngữ nằm trong (xác định các chuỗi có số bằng cách sử dụng biểu diễn nhị phân) và tương tự là đẳng cấu với đơn phương .LEUL={1x:xL}PNENP

Vì vậy, cố gắng tách khỏi cũng giống như cố gắng không chỉ tách khỏi , mà thực sự làm điều đó bằng một ngôn ngữ đơn nhất. Không có lý do gì nó sẽ làm cho cuộc sống của bạn thậm chí dễ dàng hơn về mặt khái niệm.NEEPNP


Điều này dường như để làm rõ tình hình. Vì vậy, người ta có thể nói rằngPNP ngụ ý không có thuật toán chung nào cho phép mô phỏng đa thức NTM bằng DTM, trong khi các câu lệnh tương tự cho các lớp lớn hơn ngụ ý cùng một câu lệnh nhưng đối với các ngôn ngữ cụ thể hơn?
chazisop

2
Đúng vậy, nó thực sự (đối với các gia đình ngôn ngữ bị hạn chế nhiều hơn)
Boaz Barak


1

decidablecomputability enumerableNPSpace=PSpaceprimitive recursive=nondeterministic primitive recursivePNPEXPNEXPPNPEXPNEXPENE

EXPNEXPPNPEXP=NEXPPNPPNP


EXPNEXPPNPEXPNEXPEXP=NEXPNEXP=coNEXP

1
EXPNEXPPNPPNPEXPNEXPEXP=NEXPP=NP, bạn có đồng ý không?
Kaveh

1
EXP=NEXPNEXP=coNEXP

2
P=NPEXP=NEXP

Làm thế nào để bạn xác định đệ quy nguyên thủy không xác định?
slimton
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.