Ejemplos de juguetes para barreras a


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Permítanme dar un ejemplo de juguete de la barrera de relativización. El ejemplo canónico es el teorema de la jerarquía temporal que . La prueba (por diagonalización) es solo un poco más complicada que la prueba de que el problema de detención es indecidible: definimos un algoritmo A ( x ) que simula el algoritmo x th A x en la entrada x directamente paso a paso para t (TIME[t(n)]TIME[t(n)2]A(x)xAxx pasos, luego genera el valor opuesto. Luego argumentamos que A puede implementarse para ejecutarse en t ( | x | ) 2 veces.t(|x|)At(|x|)2

El argumento funciona igualmente bien si equipamos a todos los algoritmos con acceso a un conjunto de oráculo arbitrario , al que suponemos que podemos hacer consultas de membresía, en un solo paso de cálculo. Una simulación paso-por-paso de A O x también puede ser llevado a cabo por A , siempre que A tiene acceso a la oráculo O también. En notación, tenemos T I M E O [ t ( n ) ] T I M E O [ t ( n ) 2 ] para todos los oráculos OOAxOAAOTIMEO[t(n)]TIMEO[t(n)2]O. En otras palabras, la jerarquía del tiempo se relativiza .

Podemos definir oráculos para máquinas no deterministas de forma natural, por lo que tiene sentido definir las clases y N P O con respecto a los oráculos. Pero hay oráculos O y O ′ en relación con los cuales P O = N P O y P O N P O , por lo que este tipo de argumento de simulación directa en el teorema de la jerarquía de tiempo no funcionará para resolver P versus N PPONPOOOPO=NPOPONPOPNP. Los argumentos relativizadores son poderosos en el sentido de que son ampliamente aplicables y han dado lugar a muchas grandes ideas; pero este mismo poder que los hace "débil" con respecto a preguntas como frente al N P .PNP

Lo anterior es, por supuesto, un ejemplo de juguete: hay muchos otros ejemplos más complicados de argumentos en complejidad que aún se relativizan (es decir, se mantienen cuando se introducen oráculos arbitrarios).

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