Dolne granice dla formuł o stałej głębokości?


21

Wiemy dużo o ograniczeniach obwodów o stałej głębokości (rozmiar wielomianowy). Ponieważ formuły o stałej głębokości (rozmiar wielomianowy) są jeszcze bardziej ograniczonym modelem obliczeń, wszystkie problemy, o których wiadomo, że nie występują w AC 0, również nie są obliczalne na podstawie wzoru o stałej głębokości. Ponieważ jednak jest to łatwiejszy model, domyślam się, że w tym modelu jest więcej problemów, których nie da się obliczyć. Czy zostało to zbadane? (Zgaduję, że tak było, ale prawdopodobnie nie używam odpowiednich wyszukiwanych haseł).

Konkretnie Jestem zainteresowany następującym pytaniem: Czy jest jakaś funkcja f, które mogą być obliczane przez AC 0 obwodzie rozmiarze S, ale potrzebuje wzoru stałej głębokości rozmiarze przynajmniej Quadratic w S, lub super-wielomian w S? Jaki jest najbardziej znany wynik tego rodzaju?

W przypadku, gdy nie jest jasne, co rozumiem przez formułę o stałej głębokości, mam na myśli formułę, która jeśli wypiszesz jako drzewo (z wewnętrznymi węzłami będącymi bramkami AND / OR / NOT, a liśćmi wejściowymi), to drzewo ma stałą wysokość. Równolegle formuła o stałej głębokości jest obwodem o stałej głębokości, w którym wszystkie bramki niepochodzące mają fanout 1.

Odpowiedzi:


11

Łatwo przekonwertować obwód o stałej głębokości na formułę stałej głębokości o tej samej głębokości ze wzrostem wielkości wielomianu, wykonując kopie bramek używanych więcej niż raz. Jeśli głębokość obwodu wynosi a jego rozmiar to O ( p ( n ) ) , wzór będzie miał głębokość d i rozmiar O ( ( p ( n ) ) d ) . Dlatego odpowiedź brzmi nie.reO(p(n))reO((p(n))re)


5
daje to więcej niż kwadratowy wzrost wielkości. (Oczywiście, nie wzrost super-wielomianowy.)
Iddo Tzameret

2
Dziękuję za odpowiedź. Masz pojęcie o konkretnej funkcji f, która ma obwód o stałej głębokości o rozmiarze S, ale potrzebuje formuły o rozmiarze S ^ 2 lub S ^ 10 itd.?
Robin Kothari,

3
Myślę, że relacja między głębokością a rozmiarem obwodu jest wciąż otwarta (wiadomo, że „głębokość” to teta wielkości formuły). Zobacz rozdziały 7 i 8 w książce Wegenera „Złożoność funkcji boolowskich”, aby uzyskać informacje na temat niektórych funkcji z wyraźnymi dolnymi granicami wielkości formuły. Jest taki, który ma prawie kwadratowy wzrost ( ), nie zauważył nic lepszego. n2)/losoln
Kaveh

17

To pytanie zostało całkowicie rozwiązane (aż do stałych czynników) dzięki niedawnemu wynikowi Benjamina Rossmana ( http://eccc.hpi-web.de/report/2013/169/ ).

Jak wskazuje Kaveh powyżej, obwód , rozmiar S , obwód można przekształcić na wzór d , rozmiar S d .reS.reS.re

Rossman pokazuje, że jest to zasadniczo ciasne. Dla każdej głębokości , wykazuje on funkcję, która może być obliczana przez obwód o stałej głębokości głębokość d i wielkość S = O ( N 3 ) , ale dowolny wzór stałej głębokości (lub nawet rereS.=O(n3)) -formuła głębokości) potrzebuje rozmiaruS Ω ( d ), aby go obliczyć.lognS.Ω(re)

(Zapomniałem powiedzieć to wcześniej: Podziękowania dla Benjamina Rossmana za poinformowanie mnie o tym wyniku).

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.