क्या चावल के प्रमेय का वर्णनात्मक जटिलता संस्करण AC0 और PSPACE को अलग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है?


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में इस सवाल है, यह उल्लेख किया गया था चावल की प्रमेय के वर्णनात्मक जटिलता संस्करणों रहे हैं। मुझे निम्नलिखित प्रमेय का प्रमाण मिला:

एक जटिलता वर्ग को देखते हुए सी , में भाषाओं के nontrivial गुण सी में नहीं की जा सकती सी

मैंने पहले पाया गया सबूत पोस्ट किया था, लेकिन क्योंकि यह बहुत लंबा था और क्योंकि यह टिप्पणियों में बताया गया था कि इस पेपर में पहले से ही उस प्रमेय का एक प्रमाण शामिल है, मैंने इसे हटा दिया। (यदि किसी कारण से आप मेरे प्रमाण को देखने के लिए बेताब हैं, तो कृपया इस प्रश्न के पिछले संशोधन देखें।)

मेरी दिलचस्पी यह है कि इस प्रमेय का उपयोग AC0 और PSPACE को अलग करने के लिए किया जा सकता है या नहीं। यहाँ तर्क है:

निम्नानुसार परिभाषित जटिलता वर्ग AC0 की संपत्ति P पर विचार करें :

P : एफओ क्वेरी होने की संपत्ति जो एक विशेष निश्चित संरचना को स्वीकार करती है, अर्थात् एक तत्व से युक्त संरचना, कोई कार्य नहीं, कोई स्थिरांक और कोई संबंध नहीं।

स्पष्ट रूप से, ऊपर प्रमेय द्वारा, पी AC0 में पर्णनीय नहीं है; यह एफओ प्रश्नों की एक गैर-तुच्छ संपत्ति है।

हालांकि, एक छोटी परीक्षा को यह दिखाना चाहिए कि एफओ एक क्वेरी को स्वीकार करता है या नहीं, इस तरह की सरल संरचना को टीक्यूबीएफ के रूप में आसानी से तय किया जा सकता है; इस प्रकार, पी PSPACE में निर्णायक है।

इस बिंदु पर स्पष्टता सुनिश्चित करने के लिए (कि P , PSPACE में कम्प्यूटेशनल है): ध्यान दें कि जिस संपत्ति में हम रुचि रखते हैं, उसके लिए संरचना की आवश्यकता है। इसलिए, हम यह निर्धारित करने की कोशिश कर रहे हैं कि क्या एक एफओ क्वेरी जो एकल-तत्व संरचना पर चल रही है जिसमें कोई संबंध नहीं है। क्योंकि इससे निपटने के लिए कोई संबंध नहीं हैं, यह स्पष्ट होना चाहिए कि ऐसी एफओ क्वेरी तय करने का कार्य टीक्यूबीएफ का उदाहरण तय करने के बराबर है; कोई संबंध नहीं हैं, इसलिए केवल एकमात्र चुनौती यह निर्धारित करना है कि मात्रात्मक बूलियन फॉर्मूला सही है या नहीं। यह मूल रूप से सिर्फ टीक्यूबीएफ है, इसलिए पी को PSPACE में गणना की जा सकती है।

क्योंकि P , PSPACE में संकलित है, लेकिन AC0 में नहीं, इसलिए हमें AC0! = PSPACE का निष्कर्ष निकालने में सक्षम होना चाहिए। क्या यह तर्क सही है, या मैंने कहीं गलती की है? मैं पूर्ववर्ती पैराग्राफ के बारे में विशेष रूप से चिंतित हूं; कल मैं तर्क को स्पष्ट करने और अद्यतन करने का प्रयास करूँगा, क्योंकि मुझे एक्सपोज़र को थोड़ा और सोचने का मौका मिलेगा।

मैं एफओ जवाब का एक उदाहरण के रूप में स्वीकार करूंगा कि जब मैंने एक तत्व, संबंध-मुक्त संरचना पर गणना की है, तो स्पष्ट रूप से टीक्यूबीएफ के उदाहरण के रूप में कोई मतलब नहीं है। (मैं सुझाव दे रहा हूं कि कोई एक नहीं है, इसलिए यदि आप दिखा सकते हैं कि एक है, तो वह एक प्रतिरूप होगा।)

धन्यवाद।


@ केव: आपको अपनी टिप्पणी का उत्तर देना चाहिए।
दाई ले

@ केव: आपकी टिप्पणी के लिए धन्यवाद। हालांकि आप जो कह रहे हैं उससे मैं थोड़ा भ्रमित हूं। AC0 सेट के लिए PSPACE में कौन सी मशीन का जिक्र था? मैं संपत्ति पी का उल्लेख कर रहा था, जो विशेष रूप से एफओ प्रश्नों से संबंधित है जो बहुत ही सरल संरचनाओं पर है। मैं सुझाव दे रहा हूं कि यह मूल्यांकन करने के लिए कि क्या एफओ प्रश्नों को एक सरल संरचना स्वीकार करते हैं, TQBF होने की गारंटी है, जो कि PSPACE है। मैं नहीं देखता कि AC0 के लिए एक सार्वभौमिक सिम्युलेटर की आवश्यकता कहां है।
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@Kaveh: ठीक है। मैं इस प्रश्न में अनुमान का अपना साक्ष्य तैयार करूंगा और इसे एक अलग प्रश्न के रूप में पोस्ट करूंगा। मुझे लगा कि यह सही है, लेकिन मैं अक्सर गलत हूं। (बेशक, यदि आप मेरे अनुमान से पहले खंडन करते हैं, तो मैं परेशान नहीं करूँगा।)
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ओह। मैंने इसे एक प्रश्न के रूप में पोस्ट किया है। क्या मुझे नया प्रश्न हटा देना चाहिए और उसे उत्तर के रूप में पोस्ट करना चाहिए?
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(मैंने इसे हटा दिया और इस प्रश्न में जोड़ दिया।)
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जवाबों:


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एक जटिलता वर्ग में (अनुक्रमणिका) सेटों के अनौपचारिक गुणों को तय करना उतना ही मुश्किल है जितना कि कक्षा के लिए सार्वभौमिक कार्य के ग्राफ की गणना करना। सहज रूप से इसका मतलब यह है कि एक nontrivial संपत्ति तय करने का एकमात्र तरीका मशीनों का अनुकरण करना और उत्तर की प्रतीक्षा करना है। मुझे ऐसा लगता है कि इस तरह की संपत्ति का उपयोग करने का विचार सिर्फ वही देगा जो पदानुक्रम प्रमेयों द्वारा जाना जाता है। (डी। कोज़ेन का प्रमेय ४.२ देखें, " अवचेतन वर्गों की अनुक्रमणिका ", विवरण के लिए १ ९ of of और प्रमेय का सटीक विवरण।)

हम तय कर सकते हैं (के लिए सार्वभौमिक समारोह का ग्राफ एक सी 0 में) पी एस पी एक सी , कारण बस वह यह है कि एक सी 0एल और हम में भाषाओं के लिए एक सार्वभौमिक मशीन है एल में पी एस पी एक सी , तो यह अनुकरण करने के लिए आसान है एक सी 0 मशीनों (या के वर्णनात्मक जटिलता बराबरजीआरयूसी0सी0पीएसपीसीसी0एलएलपीएसपीसीसी0जो F O O हैसी0एफहेप्रश्न) । इसका मतलब यह है कि हम आपके द्वारा बताई गई संपत्ति को P S p a c e में तय कर सकते हैं । चूंकि यह एक nontrivial प्रॉपर्टी है, इसलिए यह A C 0 में डिसीडेबल नहीं है । तो यह तर्क A C 0 को P S a p c e से अलग करता हैपीएसपीसीपीएसपीसीसी0सी0पीएसपीसी

लेकिन क्या यह आश्चर्य की बात है? नहीं है, के बाद से हम पहले से ही बताते हुए (अनिवार्य रूप से) एक ही तर्क का एक आसान तरीका पता है: सी0एलपीएसपीसी


दिलचस्प है, धन्यवाद। तो आप कह रहे हैं: 1) मेरा तर्क सही था, लेकिन 2) एक आसान तरीका था। :) मुझे लगता है कि मुझे अंतरिक्ष पदानुक्रम प्रमेय पर ब्रश करने की आवश्यकता है।
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एफहे

ठीक है अच्छा है। मैंने वास्तव में एफओ की परिभाषा की जांच की। मुझे पता था कि इसमें समानता का प्रतीक शामिल है; यही कारण है कि मुझे आवश्यक था कि संरचना केवल एक तत्व हो। इस तरह, दो चर की समानता के बारे में कोई भी कथन क्वेरी की सच्चाई को प्रभावित नहीं करेगा।
फिलिप व्हाइट

एक अतिरिक्त टिप्पणी ... आपने गैर-तार्किक प्रतीकों के बारे में एक महत्वपूर्ण बिंदु बनाया। क्योंकि संबंध नहीं हैं, समानता का प्रतीक वास्तव में आवश्यक है। विशेष रूप से, टीक्यूबीएफ को व्यक्त करने के लिए आवश्यक बहुत बूलियन शाब्दिक व्यक्त करना आवश्यक है।
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एफहे
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