Derandomizzare Valiant-Vazirani?


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Il teorema di Valiant-Vazirani afferma che se esiste un algoritmo di tempo polinomiale (deterministico o randomizzato) per distinguere tra una formula SAT che ha esattamente un compito soddisfacente e una formula insoddisfacente - allora NP = RP . Questo teorema è dimostrato dimostrando che UNIQUE-SAT è NP -hard sotto riduzioni randomizzate .

Fatte salve plausibili congetture di derandomizzazione, il Teorema può essere rafforzato in "una soluzione efficiente a UNIQUE-SAT implica NP = P ".

Il mio primo istinto è stato pensare che sottintendesse che esiste una riduzione deterministica da 3SAT a UNIQUE-SAT, ma non mi è chiaro come questa deroga particolare possa essere derandomizzata.

La mia domanda è: cosa si crede o si sa riguardo alle "riduzioni derandomizzanti"? È / dovrebbe essere possibile? E nel caso di VV?

Poiché UNIQUE-SAT è completo per PromiseNP con riduzioni randomizzate, possiamo usare uno strumento di derandomizzazione per mostrare che "una soluzione temporale polinomiale deterministica a UNIQUE-SAT implica che PromiseNP = PromiseP ?


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Come per l'ultimo paragrafo, PromiseP = PromiseNP è equivalente a P = NP.
Tsuyoshi Ito,

Risposte:


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Sotto le giuste ipotesi di derandomizzazione (vedi Klivans-van Melkebeek ) ottieni quanto segue: Esiste una polifunzionale calcolabile per tutto ϕ ,f(φ)=(ψ1,...,ψK)φ

  • Se è soddisfacente, almeno uno dei ψ i ha esattamente un incarico soddisfacente.φψio
  • Se non è soddisfacibile allora tutto il ψ i sono insoddisfacibile.φψio

È necessario un polinomio k per una lunghezza di . Probabilmente non può essere fatto per k = 1 .φK=1


@LanceFortnow implica che il lemma di isolamento Vazirani-Valiant può essere derandomizzato e quindi P = B P P implica una riduzione deterministica a S A T che darebbe P = N P ? P=BPPP=BPPSATP=NP
T ....

1
No. È necessario un presupposto più forte di P = BPP per derandomizzare Valiant-Vazirani (di nuovo vi rimando a Klivans-van Melkebeek). Anche se derandomizzi Valiant-Vaizarni questo dà solo il risultato che menziono sopra: non otterrai P = NP se non avessi un algoritmo in grado di risolvere la soddisfazione con testimoni unici.
Lance Fortnow,

@LanceFortnow Giusto per essere chiari. Possiamo ottenere solo con P = B P P o è essenziale che (con lo stato di conoscenza che abbiamo) è probabile che dobbiamo arrivare a derandomizzare VV per arrivare a P P = B P P P (questa è una domanda leggermente diversa rispetto alla domanda se solo se P = BPP dà una riduzione deterministica SAT poiché potrebbe non essere essenziale che VV sia necessario in primo luogo per ottenere NP in BPP ^ {oplus P }). PP=BPPPP=BPPPP=BPPP
T .... il

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Solo per riferimento, mi sono imbattuto in questo documento davvero interessante oggi, che dimostra che è improbabile una riduzione deterministica:

Dell, H., Kabanets, V., Watanabe, O. e van Melkebeek, D. (2012). Il Lemma di isolamento Valiant-Vazirani è migliorabile? ECCC TR11-151

Sostengono che ciò non è possibile a meno che NP non sia contenuto in P / poli.

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