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整数电路的空问题。 (英语) Zbl 1441.68063号

摘要:我们研究了具有并、交、补、加、乘运算的自然数集上电路的空性问题的计算复杂性。对于大多数允许操作的设置,我们根据类(如NL、NP和PSPACE)的完整性精确地描述了复杂性。允许交集、加法和乘法的情况被证明等同于多项式身份测试(PIT)的补充。
我们的结果暗示了对早期论文中研究的问题的以下改进和见解。我们改进了成员问题(\text{MC}(\cup,\cap,\overline{},+,\times))的界P.麦肯齐K·W·瓦格纳[计算机复杂性16,编号3211-244(2007;Zbl 1133.68028号)] 对于等价问题(text{EQ}(\cup,\cap,\overline{},+,\times))C.格拉等【理论计算系统46,No.1,80–103(2010;Zbl 1183.68308号)]. 此外,事实证明,以下问题相当于PIT,这表明改进其边界的挑战只是对代数计算复杂性中一个经过充分研究的主要开放问题的重新表述:
成员资格问题(\text{MC}(\cap,+,\times))研究者McKenzie和Wagner[loc.cit.]
整数成员资格问题\(\text{主控}_{\mathbb{Z}}(+,\次),\text{主控}_{\mathbb{Z}}(\cap,+,\times)研究者S.导线【Theor.Compute.Sci.369,No.1–3,211–229(2006;Zbl 1110.68048号)]
等价问题Glaßer等人[Zbl 1183.68308号;Zbl 1194.94206号].

MSC公司:

2017年第68季度 问题的计算难度(下限、完备性、近似难度等)
2006年第68季度 作为计算模型的网络和电路;电路复杂性
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全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Aaronson,S.,P与NP在形式上是独立的吗?,牛市。欧洲协会。计算。科学。,81, 109-136 (2003) ·Zbl 1169.68425号
[2] 阿格拉瓦尔,M。;皮划艇,北。;北卡罗来纳州萨克森纳,Primes在P,Ann.Math。,160, 781-793 (2004) ·Zbl 1071.11070号
[3] Allender,E.,《算术电路和计算复杂性类》,(Krajítch ek,J.,《计算和证明的复杂性》,《计算与证明的复杂度》,Quaderni di Matematica,第13卷(2004年),那不勒斯第二大学),第33-72页·Zbl 1098.68049号
[4] Allender,E。;Bürgisser,P。;Kjeldgaard-Pedersen,J。;Bro Miltersen,P.,《关于数值分析的复杂性》,SIAM J.Compute。,38, 5, 1987-2006 (2009) ·Zbl 1191.68329号
[5] Allender,E。;Ogihara,M.,PL,#L和行列式RAIRO Theor之间的关系。通知。申请。,30, 1-21 (1996) ·Zbl 0851.68033号
[6] 巴特,D。;贝克,M。;剂量,T。;格拉尔,C。;Michler,L。;Technau,M.,整数电路的空问题(2017),计算复杂性电子学术讨论会(ECCC),技术报告17-012·Zbl 1441.68064号
[7] 伯曼,L.,《逻辑理论的复杂性》,Theor。计算。科学。,11, 71-77 (1980) ·Zbl 0475.03017号
[8] Bès,A.,《算术可定义性调查》,《社会数学》。比利时,1-54(2002)·Zbl 1013.03071号
[9] Breunig,H.,正数集上电路隶属度问题的复杂性,(计算理论基础国际研讨会,计算理论基础,计算机科学讲稿,第4639卷(2007),Springer),125-136·Zbl 1135.68435号
[10] Davis,M。;Putnam,H。;罗宾逊,J.,指数丢番图方程的决策问题,《数学年鉴》。,74, 2, 425-436 (1961) ·Zbl 0111.01003号
[11] Dose,T.,自然数有限子集上约束满足问题的复杂性,(第41届计算机科学数学基础国际研讨会,第41届国际计算机科学数学基金会,莱布尼茨国际信息学会议,第58卷(2016),Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik修道院),32:1-32:13·Zbl 1398.68227号
[12] 费兰特,J。;Rackoff,C.,一阶有序实加法理论的决策程序,SIAM J.Compute。,4, 69-76 (1975) ·Zbl 0294.02022号
[13] 费兰特,J。;Rackoff,C.W.,逻辑理论的计算复杂性,数学课堂讲稿,第718卷(1979),斯普林格出版社·Zbl 0404.03028号
[14] 格拉尔,C。;K.先生。;赖特维纳(Reitwießner,C.)。;特拉弗斯,S.D。;Waldherr,M.,自然数集上电路的等价问题,理论计算。系统。,46, 1, 80-103 (2010) ·Zbl 1183.68308号
[15] 格拉尔,C。;Jonsson,P。;Martin,B.,围绕Skolem算法的电路可满足性和约束满足性,Theor。计算。科学。,703, 18-36 (2017) ·Zbl 1380.68221号
[16] 格拉尔,C。;赖特维纳(Reitwießner,C.)。;特拉弗斯,S.D。;Waldherr,M.,自然数集上代数电路的可满足性,离散应用。数学。,158, 13, 1394-1403 (2010) ·Zbl 1194.94206号
[17] Grädel,E.,《多米诺与逻辑理论子类的复杂性》,《纯粹应用》。日志。,43, 1, 1-30 (1989) ·Zbl 0665.03027号
[18] O.伊巴拉。;Moran,S.,《确定直线程序等价性的概率算法》,J.ACM,30,1,217-228(1983)·Zbl 0497.68013号
[19] 卡巴内茨,V。;Impagliazzo,R.,去随机多项式身份测试意味着证明电路下限,计算。复杂。,13, 1, 1-46 (2004) ·Zbl 1089.68042号
[20] Knuth,D.E.,所有问题都回答了,不是。美国数学。《社会学杂志》,49,3,318-324(2002)·Zbl 1126.00314号
[21] Köbler,J。;美国施宁。;Wagner,K.W.,NP的差异和真值表层次结构,RAIRO Inform。泰戈尔。,21, 419-435 (1987) ·Zbl 0642.03024号
[22] 科尼格,D。;Lohrey,M.,《具有大功率和应用的倾斜电路的并行身份测试》,《国际应用杂志》。密码。,28, 6, 979-1004 (2018) ·Zbl 1400.68091号
[23] Ladner,R.E.,《电路值问题是P的对数空间完备》,SIGACT News,7,1,12-20(1975)
[24] 拉德纳,R.E。;林奇,N.A.,关于日志空间可计算性问题的相对化,数学。系统。理论,1019-32(1976)·Zbl 0341.68036号
[25] 利普顿,R.J。;Vishnoi,N.K.,多元多项式的确定性身份测试,(第14届离散算法研讨会论文集(2003),ACM/SIAM),756-760·兹比尔1092.68724
[26] Matiyasevich,Y.V.,可枚举集是diophantine,Dokl。阿卡德。Nauk SSSR公司。多克。阿卡德。Nauk SSSR,苏联。数学。道克。,11,354-357(1970),翻译·Zbl 0212.33401号
[27] McKenzie,P。;Wagner,K.W.,《自然数集上电路隶属度问题的复杂性》,计算。复杂。,16, 3, 211-244 (2007) ·Zbl 1133.68028号
[28] Oppen,D.C.,《Presburger算法复杂性的(2^{2^{2_{pn}}})上界》,J.Compute。系统。科学。,16, 323-332 (1978) ·Zbl 0381.03021号
[29] Papadimitriou,C.M.,《计算复杂性》(1994),Addison-Wesley:Addison-Whesley Reading,马萨诸塞州·Zbl 0833.68049号
[30] Pratt-Hartmann,I。;Düntsch,I.,《由算术电路定义的函数》,(数学理论和计算实践,第五届欧洲可计算性会议,2009年7月19日至24日,《论文集》,《数学理论与计算实践,欧洲第五届可计算性会议,2009年9月19日和24日,德国海德堡,论文集》。《数学理论与计算实践》,第五届欧洲可计算性会议,2009年国际经济委员会,会议记录。《数学理论与计算实践》,第五届欧洲可计算性会议,2009年国际经济委员会,《论文集》,德国海德堡,2009年7月19-24日,《计算机科学讲义》,第5635卷(2009),施普林格),409-418·Zbl 1268.68086号
[31] Saxena,N.,多项式身份测试进展,公牛。欧洲协会。计算。科学。,99, 49-79 (2009) ·Zbl 1188.68154号
[32] Saxena,N.,多项式身份测试进展-II,电子。集体计算。复杂。,20, 186 (2013)
[33] 施皮尔卡,A。;Yehudayoff,A.,《算术电路:近期结果和开放性问题的调查》,Found。趋势理论。计算。科学。,5, 3-4, 207-388 (2010) ·Zbl 1205.68175号
[34] J.Sigmund,《个人沟通》,2016年。
[35] Stockmeyer,L.J。;Meyer,A.R.,《需要指数时间的单词问题:初步报告》,(第五届年度ACM计算理论研讨会论文集,STOC’73(1973),ACM:美国纽约州纽约市ACM),1-9·Zbl 0359.68050号
[36] Travers,S.D.,《整数集上电路的隶属度问题的复杂性》,Theor。计算。科学。,369, 1-3, 211-229 (2006) ·Zbl 1110.68048号
[37] 冯·祖尔·盖森,J。;Sieveking,M.,线性整数等式和不等式解的界,Proc。美国数学。《社会学杂志》,72,1,155-158(1978)·Zbl 0397.90071号
[38] Wagner,K.,关于具有规则的图的问题的复杂性(扩展抽象),(计算机科学数学基础学报1984(1984),Springer-Verlag:Springer-Verlag London,UK),544-552·兹伯利0548.68040
[39] Yang,K.,整数电路评估是PSPACE-complete,J.Compute。系统。科学。,63,2,288-303(2001),CCC 2000上出现的扩展摘要·Zbl 0992.68076号
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