Il teorema della gerarchia spaziale generalizza al calcolo non uniforme?


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Domanda generale

Il teorema della gerarchia spaziale generalizza al calcolo non uniforme?

Ecco alcune domande più specifiche:

  • È ?L/polyPSPACE/poly

  • Per tutte le funzioni costruibili nello spazio f(n) , è DSPACE(o(f(n)))/polyDSPACE(f(n))/poly ?

  • Per quali funzioni h(n) è noto che: per tutto lo spazio costruibile f(n) , DSPACE(o(f(n)))/h(n)DSPACE(f(n))/h(n) ?

Risposte:


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Una "gerarchia spaziale" non uniforme che possiamo dimostrare è una gerarchia di dimensioni per i programmi di diramazione . Per una funzione booleana , lascia che indichi la dimensione più piccola di un programma di ramificazione che computi . Con un argomento analogo a questo argomento della gerarchia per la dimensione del circuito , si può dimostrare che ci sono costanti quindi per ogni valore , c'è una funzione tale che .f:{0,1}n{0,1}B(f)fϵ,cbϵ2n/nf:{0,1}n{0,1}bcnB(f)b

Penso che separare da sarebbe difficile. È equivalente a dimostrare che un linguaggio in presenta una complessità del programma di ramificazione super-polinomiale. Un semplice argomento mostra che non ha programmi di ramificazione a dimensione polinomiale fissa :PSPACE/polyL/polyPSPACEPSPACE

Proposizione. Per ogni costante , esiste una lingua modo che per tutte sufficientemente grande , . (Qui è la funzione indicatore per .)kLPSPACEnB(Ln)>nkLnL{0,1}n

Prova. Secondo la gerarchia che abbiamo dimostrato, esiste un programma di ramificazione di dimensioni che calcola una funzione con . Nello spazio polinomiale, possiamo iterare su tutti i programmi di ramificazione di dimensione , tutti i programmi di ramificazione di dimensione , e tutti gli ingressi di lunghezza , per trovare un tale ramificazione programma . Quindi possiamo simulare per calcolare .Pnk+1fB(f)>nknk+1nknPPf

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