¿Está


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Pensé en compartir esta pregunta, ya que podría ser interesante para otros usuarios aquí.

Suponga que una función que está en una clase uniforme (como ) también está en una pequeña clase no uniforme (como A C 0 / p o l y , es decir, no uniforme A C 0 ), ¿esto implica que la función está contenida en un clase uniforme más pequeña (como P )? Si la respuesta a esta pregunta es positiva, ¿cuál es la clase de complejidad uniforme más pequeña que contiene N P ∩ A C 0 / p o l y ? Si es negativo, ¿podemos encontrar un contraejemplo natural interesante?NPAC0/polyAC0PNP∩AC0/poly

¿Está contenido en P ?AC0/poly∩NPP

Nota: Un amigo ya respondió parcialmente mi pregunta fuera de línea, agregaré su respuesta si no la agrega él mismo.

La pregunta es mi segundo intento de formalizar la siguiente pregunta informal:

¿Puede la no uniformidad ayudarnos a calcular problemas uniformes naturales?


Relacionado:


@Kaveh: Tal vez una pregunta interesante sería pedir un problema natural en P / poly y NP, pero no en P. (¿O tal vez esto es demasiado fácil?)
— Robin Kothari

@Robin: eso parece interesante, pero no estoy seguro de que sería más fácil encontrar un problema natural en . NP∩P/poly−P
— Kaveh

1
@todos: necesito pensar un poco más sobre esta pregunta y las respuestas. Parece una pregunta muy natural. Pero me siento incómodo con las respuestas: primero, podemos debilitar la suposición reemplazando con N T i m e ( f ) ≠ D T i m e ( f ) donde f es un crecimiento muy rápido función; segundo, el contraejemplo no está solo en A C 0 / p o l yNEXP≠EXPNTime(f)≠DTime(f)fAC0/polypero tiene circuitos de tamaño 1 ya que la función es constante en todas las entradas de tamaño para todas las n ! Estas dos razones podrían estar diciendo que esta no es la pregunta correcta. nn
— Kaveh

2
@Kaveh: Quizás quieras mirar la clase YP, definida por Scott Aaronson. Es como P / poly, pero el "consejo" no es confiable. En otras palabras, es como NP intersect coNP, pero el testigo solo puede depender de la longitud de entrada. YP está en P / poli, y es una clase uniforme. Quizás un problema en YP pero no en P es un ejemplo del problema que está buscando. Sería natural, uniforme, no en P, en P / poli, y posiblemente no trivial ya que el circuito debe verificar los consejos.
— Robin Kothari

2
@Kaveh: La clase YP ("Yoda Polynomial-Time") se define más formalmente en el artículo de Scott "La capacidad de aprendizaje de los estados cuánticos" [quant-ph / 0608142]
— Alessandro Cosentino

Respuestas:


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Aquí hay una simplificación de la respuesta de Ryan. Supongamos que . Defina el lenguaje L = { x : | x | ∈ Λ } . El supuesto lambda ∈ N E ∖ E se traduce en L ∈ N P ∖ P . Además, trivialmente L ∈ A C 0 / p o l y .Λ∈NE∖EL={x:|x|∈Λ}Λ∈NE∖EL∈NP∖PL∈AC0/poly


1
Buena respuesta Yuval!
— Dai Le

1
Esencialmente, la misma transformación se usa en el Libro 1974 para mostrar que E ≠ NE si y solo si NP ∖ P contiene un lenguaje de conteo.
— Tsuyoshi Ito

Solo para estar seguro: ¿entiendo correctamente que Cuál es la longitud de x escrita en unario? |x|x
— Vincent

@Vincent Aquí es una cadena en lugar de un entero, y | x | es su longitud x|x|
— Yuval Filmus

Sí, eso es lo que me confunde. Si es la longitud de una cadena, entonces | x | es un número entero, entonces, ¿cómo puede ser un elemento de Λ ? |x||x|Λ
— Vincent

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Responda a su primera pregunta: Parece poco probable.

NP∩AC0/poly⊆PNEXP=EXP

CCC(0n)C(0n−11)C(0n−210)⋯C(1n)

CnNEXP

Ahora considera el idioma

L=1n|n

LAC0/poly1nLn

LNPnlog⁡nO(n)O(n)

L∈PNEXP=EXPO(nc)log⁡n

Su segunda pregunta está abierta (y abierta).


¿Por qué necesitas tomar un problema completo?
— Yuval Filmus

Pensé que hacía que el argumento fuera más fácil de seguir.
— Ryan Williams el

Gracias Ryan por tu buena respuesta y la explicación. Supongo que no te importaría si acepto la respuesta de Yuval aunque fuiste la primera persona en publicar.
— Kaveh

11

A la pregunta de Kaveh "¿Puede la no uniformidad ayudarnos a calcular problemas uniformes naturales?"

n1nn5n

Referencias


n

1
2

1
2n

1
1NP⊆P/poly

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@Kaveh: Pero NP en sí mismo es un gran OR de P. La "versión del tiempo" de P vs. NP es: ¿podemos reemplazar este gran OR por un árbol de decisión algebraico determinista de profundidad polinómica (con P en las hojas)? Recuerde que la profundidad trivial para Subset-Sum es 2 ^ n (no n). Dopkin y Lipton (1978) mostraron que la profundidad n ^ 2/2 es necesaria, y se creía ampliamente que esto puede mejorarse a n ^ k para cualquier k. Mayer auf der Heide refutó esta creencia: k = 5 es suficiente. Por lo tanto, la falta de uniformidad PUEDE ayudar, si estamos interesados ​​en la profundidad (tiempo).
— Stasys
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