¿Puede una máquina de dos contadores decidir


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Puede una máquina estándar de dos contadores ( ) con las siguientes instrucciones:c1,c2

1) ADD 1 to c_i, GOTO label_j
2) IF c_i = 0 GOTO label_j, OTHERWISE SUB 1 to c_i and GOTO label_k
3) GOTO label_j
4) HALT and ACCEPT|REJECT

decide el siguiente idioma:

L={n2∣n≥1}

(la entrada se carga inicialmente en el contador ) ?.c1

¿Sigue siendo un problema abierto? (cf. Rich Schroeppel, "Una máquina de dos contadores no puede calcular " [1972])2N


Estoy tratando de comprender los resultados más importantes del papel y estoy muy sorprendido por la progresión aritmética Teorema en la página 12. Supongamos que es el mayor divisor impar de N . Entonces, ¿qué serían D y M ? Probablemente he entendido mal algo en alguna parte ...F(N)NDM
— domotorp

Ahora lo miraré, pero ¿estás seguro de que "el divisor impar más grande de N" es computable por un 2CM?
— Marzio De Biasi

@domotorp: por cierto, hice la misma pregunta también sobre mathoverflow , pero no obtuve nuevas ideas
— Marzio De Biasi

Creo que si sigues dividiendo N entre 2 hasta que puedas, obtendrás el divisor impar más grande y esto debería ser sencillo de hacer.
— domotorp

Bien, creo que si (con x impar) y 2 i es la mayor potencia de dos mayor que N , 2 l es la mayor potencia de dos mayor que x , podemos establecer D = 2 i - 1 , M = 2 l - 1 . Informalmente, si N tiene bits i , puede expandir de forma segura el bit más significativo de N agregando j 2 i - 1N=2kxx2iN2lxD=2i−1M=2l−1NiNj2i−1y el resultado cambiará por . j2l−1
— Marzio De Biasi

Respuestas:


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El problema se ha resuelto en:

Oscar H. Ibarra, Nicholas Q. Trân, Una nota sobre programas simples con dos variables, Theoretical Computer Science, Volumen 112, Número 2, 10 de mayo de 1993, Páginas 391-397, ISSN 0304-3975, http: //dx.doi .org / 10.1016 / 0304-3975 (93) 90028-R .

Deje que sea ​​la clase de idiomas reconocidos por las máquinas de dos contadores.TV

Teorema 3.3 : para cualquier entero fijo , L k = { n k ∣ n ≥ 0 } ∉ T Vk≥2Lk={nk∣n≥0}∉TV


Nota: es extraño que en el artículo de Ibarra y Tran

Teorema 3.4 Sea una función total con rango infinito y tal que la relación f ( a + b n ) = f ( a ) + c n para todos n ≥ 0 no se cumple para ningún triple ( a , b , c ) ; entonces f no puede ser calculado por ninguna máquina de dos contadores. ff(a+bn)=f(a)+cnn≥0(a,b,c)f

está probado y los autores dicen que se ha derivado de una forma ligeramente diferente en:

IM Barzdin, Ob ​​odnom klasse machin Turinga (machiny Minskogo), ruso, Álgebra i Logika 1 (1963) 42-51

pero no cites el artículo de Rich Schroeppel (1972) en el que también se deriva el teorema ... :-)


No estoy seguro de que sea extraño que un artículo de veinte años no sea citado: presumiblemente los autores no lo sabían y los árbitros tampoco.
— David Richerby

@DavidRicherby: Me gustaría ver cómo el teorema en Schroeppel (1972) difiere del correspondiente en Barzdin (1963) :-) ... pero no tengo acceso al documento de Barzdin
— Marzio De Biasi
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