Gli oracoli sono associativi?


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Questa domanda può avere una risposta ovvia ... ma ecco comunque la domanda. Intuitivamente, è la seguente affermazione plausibile: "una macchina con una subroutine A che a sua volta ha una subroutine B è la stessa di una macchina con una subroutine A che ha accesso alla subroutine B".

Per definire formalmente questo problema, userò qualche notazione non convenzionale. Quando dico , sto dando ad A un oracolo per un problema B - C o m p l e t e . es. N P N P = N P S A T = Σ 2 . Con questa "nuova" notazione, è possibile definire A B C e così via. La mia domanda è, èABABCompleteNPNP=NPSAT=Σ2ABC

  • è un modo valido di pensare agli oracoli?
  • è (AB)C=A(BC)

Ad esempio, (NPNP)NP=Σ2NP=NPΣ2=NP(NPNP)

Non riesco a pensare a nessun ovvio controesempio a questa regola. Chiunque?


Hai visto la mia domanda: cstheory.stackexchange.com/q/972/873 ?
MS Dousti,

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questa è una domanda leggermente più generale, ma la domanda di Sadeq è abbastanza pertinente, e in particolare i commenti sulla malformazione di A ^ B ^ C se A ^ B non è un modello computazionale
Suresh Venkat,

no, ma quella era esattamente la cosa che stavo colpendo la testa sul muro ieri sera per aver motivato questa domanda!
gabgoh,

Vedi anche questa domanda .
Kaveh,

Risposte:


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Come ha detto Venkat nei commenti, sembra difficile capire la tua definizione di oracolo che non è definita come una caratterizzazione della macchina.

Sia sarebbe l'insieme di TM in A con un oracolo che è una macchina in ( B con un oracolo in una macchina in C ). E 'ovvio che una macchina in A può chiamare C : si chiama semplicemente la macchina in B e gli chiede di portare il messaggio direttamente a C .A(BC)ABCACBC

Immagino che sia una macchina in A che può chiamare un oracolo in C o un oracolo che è (una macchina in B che può chiamare una macchina in C ) quindi è esattamente la stessa definizione.(AB)CACBC

AB,CB=C=NPA=PAB,C=NPcoNPA(BC)=Σ2PΠ2p


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Attenzione: P ^ NP include NP∪coNP, ma non è noto o ritenuto uguale a NP∪coNP. Allo stesso modo, P ^ (NP ^ NP) non è noto per essere uguale a Σ2P∪Π2P.
Tsuyoshi Ito,

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NPcoNPPNPAB(x,y)xAyBPNPNPcoNP
Arthur MILCHIOR,

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Scriverei quanto segue come commento, ma era troppo lungo per adattarmi.

C

LOGSPACEAALOGSPACEA vale con probabilità 1 per [LL] ma non per [Si])

[LL] RE LADNER E NA LYNCH, Relativizzazione di domande sulla computabilità dello spazio di registro , matematica. Systems Theory, 10 (1976), pagg. 19-32.

[Si] J. SIMON, Su alcuni problemi centrali nella complessità computazionale , Tech. Rappresentante TR 75-224, Dipartimento di Informatica, Cornell University, Ithaca, NY, 1975.

X=BCX=LCBLBL

AX=A(BC)XA=(BC)A

  • AXLX=LCBLAX=L{LCBL}AL

  • XAX=LCBLLAXA=LAXL=LA(LCBL)L

(BL1)L(BL2)L=(BL)L1L2

Side Note: Since it's 3:00 AM now, I'm too sleepy to check the validity of the above claim! I think it's valid & elementary to prove, yet it's nice to see the actual proof.

XA=LA(LCBL)L=LC,LA(BL)L

Esempio

X=PNPcoNPXNPcoNPNPXNP=(PNP)NP

Epilogo

Una fruttuosa discussione con Tsuyoshi Ito ha rivelato (per me) che non è facile relativizzare doppiamente una classe di complessità. In effetti, anche definirne uno sembra essere problematico. Dovrei sicuramente studiare di più per vedere se viene mai data una definizione soddisfacente. Nel frattempo, apprezzo qualsiasi commento che può essere utilizzato per risolvere questo problema.


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Come ho commentato un'altra domanda , "algoritmo in classe B con un oracolo per una lingua L" non ha una definizione universalmente accettata in generale.
Tsuyoshi Ito,

@Tsuyoshi: ho modificato la risposta per rappresentare quale definizione sto usando. Rimuove la malformazione?
MS Dousti,

No. La parte aggiunta definisce solo cosa significa LOGSPACE ^ A, non cosa significa B ^ A per qualcosa come B = NP ^ NP.
Tsuyoshi Ito,

AXACXC

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Sfortunatamente, il tuo "requisito naturale" non è in realtà così naturale. Sebbene PSPACE⊆IP e vi sia una definizione naturale e ampiamente accettata di IP ^ A per qualsiasi lingua A (al verificatore viene dato un accesso all'oracolo ad A), è noto che PSPACE ^ A⊈IP ^ A con probabilità 1 per una casuale oracolo A; vedi Chang, Chor, Goldreich, Hartmanis, Håstad, Ranjan e Rohatgi 1994 . Come ho detto, per quanto ne so non esiste una definizione ampiamente accettata di C ^ A per una classe di complessità arbitraria C. (altro)
Tsuyoshi Ito,
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