Czy istnieje jakaś znana obliczalna liczba transcendentalna taka, że jej ta cyfra jest obliczalna w czasie wielomianowym, ale nie w ?
Czy istnieje jakaś znana obliczalna liczba transcendentalna taka, że jej ta cyfra jest obliczalna w czasie wielomianowym, ale nie w ?
Odpowiedzi:
Oto konstrukcja takiej liczby. Możesz spierać się, czy oznacza to, że taka liczba jest „znana”.
Weź dowolną funkcję z do gdzie -ta cyfra nie jest obliczalna w czasie . Taka funkcja istnieje na przykład za pomocą zwykłej techniki diagonalizacji. Interpretuj jakodziesiąta cyfra dziesiętna jakiejś liczby rzeczywistej . Teraz dla każdego formularza , , zmień cyfry w pozycjach do „s. Wynikowa liczba najwyraźniej zachowuje właściwość, którą cyfra nie jest obliczalna w czas, ale ma nieskończenie wiele bardzo dobrych przybliżeń racjonalnych, powiedzmy na zamówienie , w formie . Następnie według twierdzenia Rothanie może być algebraiczne. (To nie jest racjonalne, ponieważ ma arbitralnie długie blokipo obu stronach wyrusza nonzeros.)
Mówiąc bardziej ogólnie, dla dowolnej stałej , istnieją liczby transcendentalne obliczalne w czasie wielomianowym, ale nie w czasie .
Po pierwsze, według twierdzenia o hierarchii czasu istnieje język nie do obliczenia w czasie . Możemy założyć, i możemy również założyć, że wszystkie łańcuchy mają długość podzielną przez .
Po drugie, pozwól być jedyną wersją . Dla pewności, dla każdego, pozwolić oznacza liczbę całkowitą, której reprezentacją binarną jest , i umieścić . Następnie, ale nie jest obliczalny w czasie . Co więcej, ma następującą właściwość: dla dowolnej , nie zawiera żadnych takie, że .
Po trzecie, pozwól
Następnie jest obliczalny w czasie wielomianowym, ponieważ możemy obliczyć jego pierwszy bitów, sprawdzając, czy są w . Z tego samego powodu nie można go obliczyć w czasie, jak -ty bit określa, czy .
Dla każdego , pozwolić