Ví dụ chứng minh sức mạnh của các mạch không xác định


17

Một mạch Boolean không xác định có, ngoài các yếu tố đầu bình thường , một tập hợp các nguyên liệu đầu vào "không xác định" y = ( y 1 , ... , y m ) . Một mạch không xác định C chấp nhận đầu vào x nếu tồn tại y sao cho đầu ra mạch 1 trên ( x , y ) . Tương tự như P / p o l yx=(x1,,xn)y=(y1,,ym)Cxy1(x,y)P/poly(lớp ngôn ngữ có thể quyết định bởi các mạch kích thước đa thức), có thể được định nghĩa là lớp ngôn ngữ có thể quyết định bởi các mạch không xác định kích thước đa thức. Người ta tin rộng rãi rằng mạch không xác định là mạnh hơn mạch xác định, đặc biệt là N P P / p o l y ngụ ý rằng các hệ thống cấp bậc đa thức sụp đổ.NP/polyNPP/poly

Có một ví dụ rõ ràng (và vô điều kiện) trong tài liệu cho thấy các mạch không xác định mạnh hơn các mạch xác định?

Cụ thể, bạn có biết về một họ hàm có thể tính toán được bằng các mạch không xác định có kích thước c n , nhưng không thể tính được bằng các mạch xác định có kích thước ( c + ϵ ) n không?{fn}n>0cn(c+ϵ)n


4
Tôi không nghĩ rằng một gia đình như vậy được biết đến. Đây là một bài báo gần đây nghiên cứu các mạch không xác định: arxiv.org/abs/1504.06731 Tôi nhớ rằng trước khi xuất bản bài báo Hiroki đã hỏi một câu hỏi tương tự ở đây
Alexander S. Kulikov

2
Cảm ơn. Tôi giả sử câu hỏi mà bạn đề cập đến là: cstheory.stackexchange.com/q/25736 có liên quan, nhưng yêu cầu giới hạn thấp hơn về độ phức tạp của mạch không xác định.
Gustav Nordh

3
Một đặc tính quan trọng của các mạch không xác định là chúng luôn có thể được chuyển đổi thành các mạch có độ sâu 2 tương đương bằng cách thêm nhiều đầu vào không xác định, sử dụng các ý tưởng tương tự như trong việc giảm từ CircuitSAT sang SAT. Cụ thể, điều này có nghĩa là các mạch không xác định độ sâu 2 có thể tính được tính chẵn lẻ của n bit theo kích thước đa thức, trong khi các mạch xác định của độ sâu tính toán 2 phải có kích thước 2 ^ n-1.
Hoặc Meir

1
Điểm tốt! Đặc biệt liên quan đến kết quả của Hiroki đã đề cập ở trên rằng độ phức tạp mạch không xác định của chẵn lẻ là 3 (n-1), bằng với độ phức tạp mạch xác định của chẵn lẻ.
Gustav Nordh

1
Trường hợp của công thức DeMorgan tương tự như các mạch độ sâu 2 được đề cập ở trên. Các công thức DeMorgan không xác định có thể tính toán tính chẵn lẻ của n bit theo kích thước tuyến tính, sử dụng các ý tưởng tương tự như các mạch độ sâu 2, trong khi các công thức DeMorgan xác định cần kích thước bậc hai theo định lý Khrapchenko.
Hiroki Morizumi

Câu trả lời:


4

Nếu vấn đề này không có tiến triển, tôi có một câu trả lời.

-

Tôi cũng đã xem xét vấn đề này kể từ bài báo COCOON'15 của tôi (trước câu hỏi của bạn).

Bây giờ, tôi có một chiến lược chứng minh, và nó ngay lập tức đưa ra định lý sau: Có một hàm Boolean sao cho độ phức tạp U 2 -circuit của f không nhất thiết là 2 n + o ( n )U 2 -circuit xác định độ phức tạp của f3 n - o ( n ) .fU2f2n+o(n)U2f3no(n)

Tôi xin lỗi vì tôi đã không viết bài. Bản phác thảo bằng chứng dưới đây có thể đủ để giải thích chiến lược chứng minh của tôi. Tôi đặt mục tiêu viết bài báo với nhiều kết quả hơn trước hạn chót STACS (ngày 1 tháng 10).

[Phác thảo bằng chứng]

Hãy f=i=0n1Parityn(xni+1,,xni+n)

Bằng chứng ràng buộc thấp hơn xác định dựa trên phương pháp loại bỏ cổng tiêu chuẩn với một chút sửa đổi.

Bằng chứng ràng buộc trên không phá hủy là một cấu trúc của mạch không vô căn như vậy.

  1. Parityno(n)
  2. n2n+o(n)
  3. Kết hợp hai mạch.

Có gì đó không ổn với giới hạn. Độ phức tạp không phá hủy không thể lớn hơn độ phức tạp xác định.
Emil Jeřábek hỗ trợ Monica

Cảm ơn câu trả lời của bạn, chính xác những gì tôi đang tìm kiếm!
Gustav Nordh
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.