¿Cuáles son los problemas seudopolinomiales completos de PSPACE conocidos?


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por favor, ¿puede proporcionar una referencia o dar ejemplos particulares de problemas completos de PSPACE que se puedan resolver en tiempo pseudo-polinomial?

Notas Adicionales:

Definición de tiempo pseudopolinomial: http://en.wikipedia.org/wiki/Pseudo-polynomial_time

En respuesta a algunos comentarios mencionados anteriormente. He preguntado antes si había algún problema que fuera PSPACE-complete que tuviera un FPTAS. ¡La sorprendente respuesta fue SÍ!

¿Existe un problema completo de PSPACE en particular que tenga un algoritmo FPTAS?

Por lo tanto, esta es una pregunta de seguimiento.

(Tenga en cuenta que la conjetura EXP se aplica a la clase de complejidad NP, ¡pero existen problemas NP-completos que se pueden resolver en tiempo psuedo-polinomial!)

Anexo ... Sasho Nikolov preguntó sobre FPT y Pspace. Sé que hay problemas de FPT que son Pspace, Exp, Exp Space completo, etc. Desafortunadamente no tengo referencias ... Se corregirá cuando lo recuerde

¡¡¡Gracias!!!

Zelah


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La hipótesis del tiempo exponencial sugiere que tales problemas pueden ser difíciles de resolver, pero no soy un experto.
Artem Kaznatcheev

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¿Qué quiere decir con un problema de ser pseudopolinomial? Voté para cerrar la pregunta como fuera de tema, suponiendo que se refería a un problema completo de PSPACE que se puede resolver en tiempo pseudopolinomial (dicho problema obviamente no existe si PSPACE⊈DTIME [2 ^ (polylog n)], que es un hipótesis mucho más débil que la hipótesis del tiempo exponencial). Si mi suposición no es correcta, puedo (virtualmente) retirar mi voto cercano.
Tsuyoshi Ito

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@ Tsuyoshi, @ Arte: ¿Están confundiendo pseudo-polinomios con cuasi-polinomios?
Robin Kothari

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@Robin: Sí, estaba confundiendo pseudo-polinomio con cuasi-polinomio. Gracias por mencionarlo.
Tsuyoshi Ito

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@Robin: ¡Yo también, mi mal!
Artem Kaznatcheev

Respuestas:


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Considere la suma de subconjuntos. Una reducción estándar de 3-SAT produce una instancia con valores , donde si hay un subconjunto con la suma objetivo, ese conjunto contiene exactamente uno de x 2 i , x 2 i + 1 para cada i . Además, elegir x 2 i corresponde a establecer la variable i th en la instancia de 3-SAT en true, y elegir x 2 i + 1X0 0,...,X2norte+1X2yo,X2yo+1yoX2yoyoX2yo+1corresponde a configurarlo como falso. Puede usar esta misma reducción para reducir de 3-SAT cuantificado para obtener una versión cuantificada completa de PSPACE de la suma de subconjuntos, , donde y i es igual a x 2 i o x 2 i + 1 .y0 0y1yoyyo=kyyoX2yoX2yo+1

Puede usar el mismo algoritmo de tiempo pseudo-polinomial para la suma de subconjuntos en esta versión cuantificada con algunas modificaciones menores. Simplemente completamos una tabla de todas las sumas manera que Q i y i Q i + 1 y i + 1Q n y n n j = i y j = k (donde cada Q j es o ). Esta tabla solo tiene un tamaño polinómico si todos los valores están polinómicamente delimitados, y no es difícil ver cómo completarlo para ikQyoyyoQyo+1yyo+1Qnorteynortej=yonorteyj=kQj dados los valores para i - simplemente agregue x 2 ( i - 1 ) y x 2 i - 1 a todos los valores para i , y tome la unión o intersección de estos conjuntos (paracuantificadores y , respectivamente).yo-1yoX2(yo-1)X2yo-1yo


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¿No es esto solo una cuestión de interpretación? Sea una codificación de una instancia de QBF. Podemos interpretar w = 1 x como un número. Si w se da en binario, entonces este problema es esencialmente QBF. Si obtenemos w en unario, entonces tenemos tiempo suficiente para simular la máquina PSPACE para QBF. (Es posible que necesitemos rellenar con un número polinómico de bits, por ejemplo, w = 10 ... 01 x .)X{0 0,1}w=1Xwww=10 ... 01X

Incluso funciona para EXP.


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Pero, ¿no significa pseudopolinomio que el tiempo de ejecución es polinomial en el tamaño de los pesos (en lugar del tamaño de la descripción de los pesos), que es el mismo que el tamaño de la descripción si los pesos se dan en unario?
5501

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@ 5501 Lo que quiero decir es que la prueba de que QBF es PSPACE-complete ya no funciona si la entrada para QBF se da en unario.
Marc Bury

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@Marc Gille Por supuesto, el problema es el que tiene las entradas dadas en binario. Esto es completo para PSPACE. Y un algoritmo de tiempo pseudopolinomial es un algoritmo que se ejecuta en tiempo polinomial si los pesos se dan en unario. Si tiene una instancia de Mochila con pesos en unario, entonces la prueba de integridad de NP tampoco funciona. En resumen: integridad = ponderaciones dadas en binario, algoritmo pseudopolinomial = ponderaciones en unario.
5501

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@ 5501 lo que describe puede poner prácticamente cualquier lenguaje en : haga cualquier cosa unaria, si necesita más tiempo, basta con rellenar. Creo que tiene sentido decir que un problema tiene un algoritmo de tiempo pseudopolinomial si hay un parámetro numérico natural y el algoritmo es polinomial en ese parámetro (en lugar de en su representación de bits). Como el problema de la mochila con pesos enteros acotados. o un algoritmo de factorización de fuerza bruta. Supongo que es una pregunta relacionada con FPT. Alguien con experiencia en FPT? PAGS
Sasho Nikolov

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Por supuesto, el problema es artificial. Pero la respuesta a la pregunta anterior también fue artificial. Por otro lado: "¿Cuál es una buena definición de natural?". El libro de Papadimitriou, Computational Complexity, apge 216 es bastante interesante.
5501

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Mi ejemplo favorito (debido a Grzegorczyk):

sol2X+y,Xy,(X,y)XyX-˙yy>X

sol2sol2

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