Czy twierdzenie Kannana implikuje, że NEXPTIME ^ NP ⊄ P / poly?


12

Czytałem artykuł Buhrmana i Homera „Obwody wielobiegunowe, Prawie rzadkie wyrocznie i hierarchia wykładnicza” .

Na dole strony 2 zauważają, że wyniki sugerują, że nie ma obwodów wielomianowych. Wiem, że w wykładniczej hierarchii czasu to po prostu , a także wiem, że wynikiem jest to, że tak, że . Oczywiście twierdzenie NIE mówi (aby tak było, musielibyśmy wykazać, że \ istnieje L \ in \ Sigma_2P tak, że \ forall c , L \ not \ in Rozmiar (n ^ c) Nie rozumiem jednak, jak sugeruje to wynik KannanaNEXPTIMENPNEXPTIMENPΣ2EXP∀c ∃L∈Σ2PL∉Size(nc)Σ2P⊄P/poly∃L∈Σ2P∀cL∉Size(nc)NEXPTIMENP⊄P/poly ?


Być może jest to bardziej odpowiednie dla cstheory.se.
— Yuval Filmus

@YuvalFilmus Ok, dzięki. Jeśli moderator uważa, że ​​jest to bardziej odpowiednie dla cstheory.se, możesz go przenieść.

9
Jest to obecnie również zestaw problemów z cs354 ...: - / ... wyraźnie poinstruowałem uczniów, żeby nie pytali o Internet, więc „Lorraine” lepiej mieć nadzieję, że nie wezmą mojej klasy.
— Ryan Williams

4
@Sasho, myślę, że dobrze byłoby to zrobić, przynajmniej do upływu terminu zlecenia.
— Kaveh

3
@Turbo Chyba równie dobrze mogę, mam nadzieję, że nie dotyczy to obecnie problemu innej osoby.
— Sasho Nikolov,

Odpowiedzi:


11

Ta wersja odpowiedzi zawiera informacje zwrotne od Emila Jeřábka.

O ile widzę, głównym zwrotem jest to, że w złożoność obwodu wykładniczego. W szczególności napraw kodowanie binarne obwodów boolowskich i zdefiniuj jako język zdefiniowany przez L.EXPΣ2PL

2 n / 2Ln nie decyduje żaden obwód o rozmiarze , i2n/2

każdy język który poprzedza leksykograficznie jest określony przez jakiś obwód o wielkości co najwyżej ,L n C 2 n / 2Ln′⊆{0,1}nLnC2n/2

gdzie notacja oznacza wycinek .L n = L ∩ { 0 , 1 } nLnLn=L∩{0,1}n

Aby to zrobić w czasie wykładniczym za pomocą , możesz użyć wyszukiwania binarnego dla podzbiorów (pomyśl o nich jako o liczbach całkowitych ), aby znaleźć pierwszą taki zestaw, który ma złożoność obwodu . Po prostu zachowujesz bieżące przypuszczenie i używasz wyroczni, aby sprawdzić, czy istnieje o złożoności obwodu co najmniej . Ponieważ daje to urządzenie w który spisuje całego wycinka wyraźnie możemy również zdecydować członkostwa w , a zatem w .Σ2P{0,1}n2n>2n/2LnLn′≺lexLn2n/2EXPΣ2PLnLnL

Jest to bardzo podobne do argumentu Kannana, ale zostało powiększone i usprawnione, aby wykorzystać czas wykładniczy. W takim razie powinieneś być w stanie użyć skalowanej wersji twierdzenia Karp-Lipton, aby pokazać, że jeśli , to , a analizę przypadku możesz przeprowadzić na dowód Kannana.NEXP⊆P/polyEXPΣ2P⊆NEXPNP


AFAICS twój opis podaje bezpośrednio język , a nie . N E X P Σ P 3EXPΣ2PNEXPΣ3P
— Emil Jeřábek,

@ EmilJeřábek Mój mózg nigdy nie był w stanie przetwarzać maszyn wyroczni. I głębokość kwantyfikatora cztery: jest w jeśli istnieje obwód o rozmiarze taki, że i [dla wszystkich obwodów o rozmiarze istnieje słowo dla którego ] i [dla wszystkich poprzedzających w porządku leksykalnym istnieje obwód o rozmiarze najwyżej st dla wszystkich L C ∗ ≤ 2 n C ∗ ( w ) = 1w∈{0,1}nLC∗≤2nC∗(w)=1C2n/2w′∈{0,1}nC(w′)≠C(w)C′C∗C″2n/2w′∈{0,1}n C′(w′)=C″(w′)]. To wydaje się być czwartym poziomem hierarchii wykładniczej. Co to jest w zapisie wyroczni?
— Sasho Nikolov,

2
Po pierwsze: „istnieje słowo ...” i podobny uniwersalny kwantyfikator pod koniec nie liczą się, ponieważ mają rozmiar liniowy, a zatem można je obliczyć deterministycznie w czasie wykładniczym. Po drugie, najbardziej zewnętrzny kwantyfikator można symulować deterministycznie w czasie wykładniczym za pomocą wyszukiwania binarnego.
— Emil Jeřábek,

1
Oznacza to, że leksykograficznie pierwszą funkcję boolowską na danych wejściowych, która nie ma obwodów o rozmiarze można znaleźć przez wyszukiwanie binarne w czasie wykładniczym z wyrocznią dla predykatu „istnieje funkcja leksykograficznie poprzedzająca który nie jest obliczalny dla obwodu o wielkości ". fn2n/2f′f2n/2
— Emil Jeřábek,

1
@SashoNikolov Więc nadal działa od . Jednak nie możemy używać, jeśli następnie zastosować Karpa-Lipton w cstheory.stackexchange.com/questions/39837/... . Mamy więc i . To nie działa dla . EXPΣ2P⊆NEXPΣ3PNEXP⊆i.o.P/polyEXPPP⊈i.o.P/polyNEXPΣ3P⊈i.o.P/polyNEXPNP
— T ....
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.