Хорошая ссылка для операторов класса сложности?


16

Мне интересно, существуют ли какие-нибудь хорошие пояснительные статьи или обзоры, на которые я могу сослаться, когда пишу об операторах класса сложности : операторах, которые преобразуют классы сложности, выполняя такие вещи, как добавление к ним кванторов.

Примеры операторов

Следующее может быть истолковано как минимальный список операторов, который должен уметь дать ответ. Здесь C - произвольный набор языков над произвольным конечным алфавитом Σ .

∃C:={L⊆Σ∗|∃A∈C∃f∈O(poly(n))∀x∈Σ∗:[x∈L⟺∃c∈Σf(|x|):(x,c)∈A]}

  • ∃ оператор был введен , по- видимому Вагнера [1], хотя и с обозначениями ⋁C , а не∃C . Самый известный пример классапостроенный таким образомявляетсяNP=∃P . Этот оператор приходит с дополнительным квантором∀ , в котором∃c в определении заменяется∀c , что позволяет легко определить весь многочлен иерархии: например,. Это может быть первый оператор, который был определен.Σ2PP=∃∀P

⊕C:={L⊆Σ∗|∃A∈C∃f∈O(poly(n))∀x∈Σ∗:[x∈L⟺#{c∈Σf(|x|):(x,c)∈A}≢0(mod2)]}

  • оператор похож на оператор в том , что касается количества сертификатов , которые существуют, которые проверяемые в классе , но вместо этого подсчитывает количество certficiates по модулю . Это можно использовать для определения классов и . Аналогичные операторы " " существуют для других модулей .∃ ⊕ C C 2 ⊕ P ⊕ L M o d k ⋅ k⊕∃⊕CC2⊕P⊕LModk⋅k

coC:={L⊆Σ∗|∃A∈C∀x∈Σ∗:[x∈L⟺x∉A]}

  • Это дополнительный оператор, и он молчаливо используется для определения , , и множества других классов из классов, которые, как известно, не закрыты в дополнениях.c o C = P c o M o d k LcoNPcoC=PcoModkL

BP⋅C:={(Π0,Π1)|Π0,Π1⊆Σ∗&∃A∈C∃f∈O(poly(n))∀x∈Σ∗:[(x∈Π0⇔#{c∈Σf(|x|):(x,c)∈A}⩽13|Σf(|x|)|)&(x∈Π1⇔#{c∈Σf(|x|):(x,c)∈A}⩾23|Σf(|x|)|)]}

- с извинениями за расстояние

  • Оператор видимому, был введен Шенингом [2], хотя и для определения языков (т. Е. Он не допустил разрыв вероятности) и без использования явных констант или . Здесь определение вместо этого приводит к проблемам обещания с YES-экземплярами и NO-экземплярами в . Обратите внимание, что и ; Тода и Огивара [3] использовали этот оператор, чтобы показать, чтоBP1323Π1Π0BPP=BP⋅PAM=BP⋅NPP#P⊆BP⋅⊕P .

замечания

Другими важными операторами, которые можно абстрагировать от определений стандартных классов, являются (из классов и ) и (из классов и ). В большинстве литературы также подразумевается, что (порождающий функциональные проблемы из классов решений) иC=⋅CC=PC=LC⋅CPPPLF⋅#⋅ (порождающие счетные классы из классов решений) также являются операторами сложности.

Существует статья Борхерта и Сильвестри [4], в которой предлагается определить оператор для каждого класса, но в литературе, по-видимому, на нее мало ссылаются; Я также волнуюсь, что такой общий подход может иметь тонкие проблемы определения. Они, в свою очередь, ссылаются на хорошую презентацию Коблера, Шенинга и Торана [5], которой, однако, уже более 20 лет, и, похоже, она также отсутствует⊕ .

Вопрос

Какая книга или статья является хорошим справочником для операторов класса сложности?

Ссылки

[1]: К. Вагнер, Сложность комбинаторных задач с краткими входными представлениями , Acta Inform. 23 (1986) 325–356.

[2]: У. Шенинг, Вероятностные классы сложности и малости , в Proc. 2-я конференция IEEE по структуре в теории сложности, 1987, с. 2-8; также в J. Comput. System Sci., 39 (1989), с. 84-100.

[3]: С. Тода и М. Огивара. Подсчет классов по меньшей мере так же сложен, как и иерархия полиномиального времени , SIAM J. Comput. 21 (1992) 316–328.

[4]: Б. и Борхерт, Р. Сильвестри, Точечные операторы , Теоретическая информатика, том 262 (2001), 501–523.

[5]: J. Köbler, U. Schöning, J. Torán, Проблема изоморфизма графов: ее структурная сложность, Birkhäuser, Basel (1993).


Примечательным предшественником понятия оператора сложности является обработка [6]: S. Zachos, Вероятностные квантификаторы, Противники и Классы сложности: Обзор, Proc. конференции по структуре в теории сложности (стр. 383-400), Беркли, Калифорния, 1986, которая цитируется Шенингом [2] выше в связи с . BP⋅NP
— Ниль де Бодрап,


@NieldeBeaudrap Zachos - это тот, кто первым предложил понятие операторов класса сложности. Я помню из его лекций, что он прямо заявил об этом. Существует также один для подавляющего большинства, . ∃+
— Tayfun Pay

@TayfunPay: действительно, квантификатор exist полезен для описания , хотя и использует двусторонний формализм, описанный в [6] (в моем комментарии выше), а не способ, описанный Шенингом. ∃+BP⋅
— Ниль де Бодрап,

@NieldeBeaudrap Существует также еще один, который можно использовать для определения неограниченной двусторонней ошибки . ∃1/2
— Tayfun Pay

Ответы:


15

Вот ссылка со многими определениями операторов (хотя не так много деталей):

С. Zachos и A. Pagourtzis, комбинаторная сложность: операторы на классах сложности , материалы 4-го Панелленического логического симпозиума (PLS 2003), Салоники, 7-10 июля 2003 г.

  • Он определяет тождественный оператор , а также операторы c o -, N (соответствует ∃ выше), B P , R (соответствует ограниченной односторонней ошибке), ⊕ , U (соответствует недетерминизму с единственным принятием переход), P (соответствует неограниченной двусторонней ошибке) и Δ (который для класса C образует C ∩ c o C ).EcoN∃BPR⊕UPΔCC∩coC

  • Это показывает, что:

    1. является единичным элементом по отношению к композиции [определение 1];E
    2. - самообратный [Определение 2];co
    3. идемпотентен [Определение 3] - подразумевается, что B P , R , ⊕ , U и P также идемпотентны;NBPR⊕UP
    4. и P коммутируют с c o - [определения 4 и 8], а ⊕ инвариантен относительно правой композиции с c o - [определение 6];BPPco⊕co
    5. Все вышеперечисленные операторы являются монотонными (то есть для всехвышеперечисленныхоператоров O ):C1⊆C2⟹O⋅C1⊆O⋅C2O

В нем также описывается несколько способов, которыми эти операторы относятся к традиционным классам сложности, таким как , Z P P , A M , M A и т. Д.Σ2pPZPPAMMA


14

В качестве вводной ссылки на понятие оператора сложности (и демонстрации некоторых применений этой идеи) лучшее, что я нашел до сих пор, это

Д. Козен, Теория вычислений (Springer 2006)

который получен из примечаний лекции по вычислительной сложности и связанным темам. На странице 187 («Дополнительная лекция G: Теорема Тоды») он определяет операторы

  • (для случайных сертификатов с ограниченной односторонней ошибкой, как в классе R P )RRP
  • (для случайных сертификатов с ограниченной двусторонней ошибкой см. Выше)BP
  • (для случайных сертификатов с неограниченной ошибкой, cf C в примечаниях выше)PC
  • (нечетное количество сертификатов см. Выше)⊕
  • (для существования сертификатов полиномиальной длины, CF ∃ выше)Σp∃
  • (для существования O ( журнал п ) -длина сертификатов, ср ∃ выше)ΣlogO(log⁡n)∃
  • и Π л о г (дополнительные операторы к Е р и Е л о г : см замечания по ∀ выше)ΠpΠlogΣpΣlog∀
  • (определение класса подсчета, см. примечания выше)#

и негласно определяет на странице 12 в обычном порядке.co-

Обработка этих операторов Козеном достаточна, чтобы указать, как они связаны с «обычными» классами сложности, и описать теорему Тоды, но мало обсуждает их отношения и упоминает их всего на 6 страницах (в конце концов, книга, охватывающая гораздо более широкую тему). Надеюсь, кто-то может предоставить лучшую ссылку, чем эта.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.