Czy istnieją wysoce symetryczne języki NP lub P-complete?


14

Czy istnieje , język NP lub P-zupełny, który ma pewną rodzinę grup symetrii G n (lub groupoid , ale wtedy pytania algorytmiczne stają się bardziej otwarte) działając (w czasie wielomianowym) na zbiorach L n = { l L | l | = n } tak, że jest kilka orbit, tj. taki, że | L n / G n | < n c dla wystarczająco dużego n i trochę c , i takie, że G nLGnLn={lL|l|=n}|Ln/Gn|<ncncGnmogą być generowane podano efektywnie?n

Chodzi o to, że jeśli znajdzie się taki język / grupę, a jeśli można znaleźć normalne formy pod wielomianowymi działaniami grup czasowych w , wówczas można zredukować L o P T I M E redukując do rzadkiego języka o obliczanie postaci normalnej dla dowolnego N , co oznacza, że P = N P lub L = PFPLPTIMENP=NPL=P, w zależności od tego, czy początkowo wybrano język NP lub P-zupełny. Wygląda więc na to, że albo nie ma takich grup z rzadkimi orbitami, albo że obliczenie normalnych form jest trudne dla wszystkich takich grup, albo jeden z tych wyników utrzyma się, co myślę, że większość z nas nie wierzy. Ponadto wydaje się, że jeśli można obliczyć stosunek równoważności nad orbit zamiast zwykłych form można było nadal tym niejednorodnie w . Mam nadzieję, że niektórzy ludzie mają przemyślenia na ten temat.P/poly


4
Co rozumiesz przez „ język kompletny ”? {NP,P}
Emil Jeřábek 3.0

Mam na myśli kompletny język lub N P. PNP
Samuel Schlesinger

1
Jak myślisz, dlaczego istnienie redukcji czasu przestałoby spadać P do L?
Emil Jeřábek 3.0

Pomyślałbym, że w ramach redukcji logów, ale biorąc pod uwagę normalne obliczenia postaci, prawie na pewno byłyby w P, to tak naprawdę dotyczy tylko NP. Dzięki, że o tym wspomniałeś.
Samuel Schlesinger

Odpowiedzi:


12

W przypadku NP wydaje się to trudne. W szczególności, jeśli możesz także próbkować (prawie) jednolite elementy ze swojej grupy - co jest prawdą w przypadku wielu naturalnych sposobów konstruowania grup - to jeśli język NP-complete ma działanie grupowe w czasie wielu z kilkoma orbitami, PH załamuje się. W przypadku, w tym dodatkowe założenie o sampleability norma protokołem Graph Izomorfizm działa również do testowania, czy dwa łańcuchy w tej samej G n -orbit. Wówczas mielibyśmy N Pc o A M / p o l y = c o N P / pcoAMGn , tak załamuje pH do Z P P N P . Tak więc, aby uniknąć załamania PH, każda taka konstrukcja dla NP wymagałaby, aby grupyniemiały wydajnego, prawie jednolitego próbnika.NPcoAM/poly=coNP/polyZPPNP


Ładny! Tak właśnie myślałem, że stanie się po przeczytaniu twojej odpowiedzi na problem reprezentatywny na orbicie.
Samuel Schlesinger

5

Moją intuicją jest to, że język NP-zupełny tego typu spowodowałby załamanie hierarchii wielomianowej, podobnie jak w twierdzeniu Karp-Lipton.

Mówiąc dokładniej, jeśli przejdziesz na drugi poziom wielomianowej hierarchii, możesz użyć potęgi hierarchii, aby odgadnąć równoważność między danym elementem grupy a jakimś przedstawicielem klasy równoważności, a następnie wrócisz do Karp –Lipton przypadek, w którym fakt, że masz wielomianowo wiele nierównych danych wejściowych, stawia cię w P / poli.

(Wynik powinien być taki sam jak odpowiedź Joshua Grochow, ale bez dodatkowego założenia próbności.)


To zależy od wielkości grupy, prawda? Nie powiedziałem nawet, że grupa jest skończona, tylko że działa skutecznie na język i może być skutecznie generowana. Biorąc to pod uwagę, mam wrażenie, że jeśli grupa może być skutecznie próbkowana (jak w odpowiedzi Jozuego), to pozwoli ci rozwiązać SAT w BPP, sugerując, co sugerujesz. Nie jestem tego pozytywny, ale ścigam jedno podejście, które wykorzystuje samoczynną redukcję SAT i przycina to drzewo redukcji losowo. O ile wiem, wymaga to jednak, aby orbity miały podobny rozmiar.
Samuel Schlesinger

1
Jak możesz działać w czasie wielomianowym, jeśli zapisanie elementu grupy zajmuje więcej niż czas wielomianowy?
David Eppstein,

Wiele nieskończonych grup ma skończone prezentacje, nie? Niekoniecznie są to grupy permutacyjne, po prostu mają homomorfizm w stosunku do grupy symetrii naszego języka.
Samuel Schlesinger

To powiedziawszy, uważam, że wydajne pobieranie próbek powinno i tak ograniczać się do wykładniczo dużych grup
Samuel Schlesinger

1
Σ2P
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.