Существуют ли высокосимметричные NP- или P-полные языки?


14

Существует ли , NP- или P-полный язык, имеющий некоторое семейство групп симметрии (или группоид , но тогда алгоритмические вопросы становятся более открытыми), действующий (за полиномиальное время) на множествах такой, что орбит мало, т. е. такой, что для достаточно больших и некоторого c , и таких, что G_n может быть сгенерирован эффективно при n ?LGnLn={l∈L∣|l|=n}|Ln/Gn|<ncncGnn

Суть в том, что если кто-то найдет такой язык / группу, как этот, и если можно найти нормальные формы при действиях полиномиальной временной группы в FP , то можно уменьшить L на сокращение PTIME до разреженный язык путем вычисления нормальной формы для любого данного N , подразумевая, что P=NP или L=Pв зависимости от того, выбрали ли вы изначально NP- или P-полный язык, соответственно. Таким образом, кажется, что либо нет таких групп с разреженными орбитами, либо что вычисление нормальных форм затруднительно для всех таких групп, или один из этих результатов будет верен, и я думаю, что большинство из нас не верят. Также может показаться, что если можно вычислить отношение эквивалентности по орбитам вместо нормальных форм, то все равно можно сделать это неравномерно в P/poly . Надеюсь, что у некоторых людей есть мысли по этому поводу.


4
Что вы подразумеваете под " -комплектным языком"? {NP,P}
— Эмиль Йержабек поддерживает Монику

Я имею в виду полный язык или . PNP
— Сэмюэль Шлезингер

1
Как вы думаете, почему сокращение множителя уменьшило бы P до L?
— Эмиль Йержабек поддерживает Монику

Я бы подумал при сокращении логарифмов, но, учитывая, что нормальное вычисление формы почти наверняка будет в P, это действительно только для NP. Спасибо за упоминание этого.
— Сэмюэль Шлезингер

Ответы:


12

Для NP это сложно построить. В частности, если вы можете также выбрать (почти) однородные элементы из вашей группы - что верно для многих естественных способов построения групп - тогда, если NP-полный язык имеет групповое действие с несколькими временами с несколькими орбитами, PH рухнет. Поскольку, с этим дополнительным предположением о возможности выборки, стандартный протокол для изоморфизма графов также работает для проверки, находятся ли две строки в одной и той же орбите. Тогда у нас будет , поэтому PH сворачивается в . Таким образом, чтобы избежать коллапса PH, любая такая конструкция для NP должна была бы иметь группы, которые не имели бы эффективного почти равномерного пробоотборника.coAMGnNP⊆coAM/poly=coNP/polyZPPNP


Ницца! Это именно то, что я рассчитывал, произойдет после прочтения другого вашего ответа на проблему представителя орбиты.
— Сэмюэль Шлезингер

5

Моя интуиция заключается в том, что NP-полный язык этого типа вызовет коллапс полиномиальной иерархии, очень похожий на теорему Карпа – Липтона.

Более конкретно, если вы поднимаетесь на второй уровень полиномиальной иерархии, вы можете использовать силу иерархии, чтобы угадать эквивалентность между данным элементом группы и некоторым представителем класса эквивалентности, и затем вы вернетесь к Карпу. –Липтон-случай, когда тот факт, что у вас есть полиномиально много неэквивалентных входов, ставит вас в P / poly.

(Результат должен совпадать с ответом Джошуа Грохова, но без дополнительного предположения о возможности выбора).


Это зависит от размера группы, правда? Я даже не сказал, что группа конечна, просто она эффективно воздействует на язык и может быть сгенерирована эффективно. При этом у меня сложилось впечатление, что, если можно будет эффективно отобрать группу (как в ответе Джошуа), это позволит вам решать SAT в BPP, подразумевая то, что вы предлагаете. Не очень хорошо, но есть один подход, который я преследовал, который использует самоустраиваемость SAT и случайным образом обрезает это дерево сокращений. Насколько я могу судить, это требует, чтобы орбиты имели одинаковый размер.
— Самуэль Шлезингер

1
Как вы можете действовать за полиномиальное время, если для записи группового элемента требуется больше полиномиального времени?
— Дэвид Эппштейн

Множество бесконечных групп имеют конечные представления, нет? Это не обязательно группы подстановок, они просто имеют гомоморфизм группе симметрии нашего языка.
— Самуэль Шлезингер

Тем не менее, я думаю, что эффективная выборочность должна ограничить вас просто экспоненциально большими группами
— Сэмюэль Шлезингер

1
Σ2P
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.