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在太空环境中消除隔离的随机性。 (英语) Zbl 1430.68109号

摘要:我们研究了在天基计算模型中确定性和随机性有效隔离的可能性:能否有效地将计算问题的实例减少为最多有一个解决方案的等效实例?我们给出了有向图上可达性的NL-完全问题和浅半无界电路上可接受性的LogCFL-complete问题的结果。一种常见的方法是使用较小的权重分配,使最小权重的解决方案唯一。隔离引理和其他已知过程使用(Omega(n))随机位生成单个位长的权重,其中(n)表示解的位长。我们为这两种设置开发了一个非归一化版本,该版本使用了(O(\logn)^{3/2}))随机位,并在对数空间中产生了位长(O((\log n)^})的权重。这种构造使我们能够表明,NL中的每一种语言都可以被运行在多项式时间和(O(logn)^{3/2})空间中的非确定性机器接受,并且在每个输入上最多有一个接受计算路径。类似地,LogCFL中的每种语言都可以被一台不确定机器接受,该机器配备了一个不计入空间界限的堆栈,该堆栈在多项式时间和(O((logn)^{3/2})空间中运行,并且在每个输入上最多有一个接受计算路径。我们还证明了有向图上可达性的限制性更强的隔离的存在意味着NL可以在对数空间中用多项式建议来决定。对于浅层半无界电路和LogCFL的验收,也有类似的结果。

MSC公司:

04年第68季度 经典计算模型(图灵机等)
2010年第68季度 计算模式(非确定性、并行、交互式、概率性等)
2015年第68季度 复杂性类(层次结构、复杂性类之间的关系等)
65年第68季度 算法和问题复杂性分析
68兰特 计算机科学中的图论(包括图形绘制)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] A.Aggarwal、R.J.Anderson和M.-Y.Kao,一般有向图中的并行深度优先搜索,载于《美国计算机学会第21届年度计算理论研讨会论文集》,美国计算机学会,纽约,1989年,第297-308页,https://doi.org/10.1145/73007.73035。
[2] M.Agrawal、R.Gurjar、A.Korwar和N.Saxena,ROABP的命中集与集-多重线性电路之和,SIAM J.计算。,44(2015),第669-697页,https://doi.org/10.1137/10975103。 ·Zbl 1327.68339号
[3] E.Allender和U.Herstraff,无边界扇入回路的深度减小,通知。和计算。,112(1994),第217-238页·Zbl 0820.68046号
[4] E.Allender、K.Reinhardt和S.Zhou,隔离、匹配和计数均匀和非均匀上界,J.计算。系统科学。,59(1999),第164-181页,https://doi.org/10.1006/jcss.1999.1646。 ·Zbl 0944.68068号
[5] R.Arora、A.Gupta、R.Gurjar和R.Tewari,(K_{3,3})-自由和(K_5\)-自由二部图的去随机隔离引理,《第33届计算机科学理论方面研讨会论文集》,2016年10月,https://doi.org/10.4230/LIPIcs.STACS.2016.10。 ·Zbl 1388.68208号
[6] V.Arvind和P.Mukhopadhyay,去随机化隔离引理和电路尺寸下限,《第十二届随机化与计算国际研讨会论文集》,2008年,第276-289页,https://doi.org/10.1007/978-3-540-85363-3_23。 ·Zbl 1159.68634号
[7] V.Arvind、P.Mukhopadhyay和S.Srinivasan,非对易和可交换多项式恒等式检验的新结果,计算。《复杂性》,19(2010),第521-558页,https://doi.org/10.1007/s00037-010-0299-8。 ·Zbl 1225.68090号
[8] G.Barnes、J.F.Buss、W.L.Ruzzo和B.Schieber,有向s-t连通性的次线性空间多项式时间算法,SIAM J.计算。,27(1998),第1273-1282页,https://doi.org/10.1137/S0097539793283151。 ·Zbl 0908.05080号
[9] R.Beigel、N.Reingold和D.Spielman,感知器反击,《复杂性理论会议第六届年度结构会议论文集》,1991年,第286-291页,https://doi.org/10.109/SCT.1991.160270。
[10] S.Ben-David、B.Chor、O.Goldreich和M.Luby,论平均案件复杂度理论,J.计算。系统科学。,44(1992),第193-219页,https://doi.org/10.1016/0022-0000(92)90019-F·兹比尔0762.68027
[11] A.比约克隆德,无向哈密顿性的行列式和,SIAM J.计算。,43(2014),第280-299页,https://doi.org/10.1137/10839229。 ·Zbl 1292.05244号
[12] A.Bjoörklund和T.Husfeldt,多项式时间内最短的两条不相交路径,《第41届国际自动化、语言和编程学术讨论会论文集》,2014年,第211-222页,https://doi.org/10.1007/978-3-662-43948-7_18。 ·Zbl 1398.68653号
[13] C.Bourke、R.Tewari和N.V.Vinodchandran,有向平面可达性在明确的对数空间中,ACM变速器。计算。理论,1(2009),4,https://doi.org/10.1145/1490270.1490274。 ·Zbl 1322.68095号
[14] T.Brunsch、K.Cornelissen、B.Manthey和H.Roíglin,最小费用流信任传播的平滑分析及匹配《第七届国际算法与计算研讨会论文集》,2013年,第182-193页,https://doi.org/10.1007/978-3642-36065-7_18。 ·Zbl 1379.68278号
[15] J.-Y.Cai、V.T.Chakaravarthy和D.van Melkebeek,概率日志空间去量化中的时空权衡,理论计算。系统。,39(2006),第189-208页,https://doi.org/10.1007/s00224-005-1264-9。 ·Zbl 1101.68109号
[16] C.卡拉布罗、R.Impagliazzo、V.Kabanets和R.Paturi,唯一(k)-SAT的复杂性:(k)-CNF的一个隔离引理,《第18届IEEE计算复杂性年会论文集》,2003年,第135-141页,https://doi.org/10.109/CCC.2003.1214416。 ·Zbl 1135.68020号
[17] J.L.Carter和M.N.Wegman,哈希函数的通用类,J.计算。系统科学。,18(1979),第143-154页,https://doi.org/10.1016/0022-0000(79)90044-8. ·Zbl 0412.68090号
[18] S.Chari、P.Rohatgi和A.Srinivasan,随机性最优唯一单元隔离及其在完美匹配和相关问题中的应用,SIAM J.计算。,24(1995),第1036-1050页,https://doi.org/10.1137/S0097539793250330。 ·Zbl 0845.68052号
[19] M.Cygan、S.Kratsch和J.Nederlof,基于完美匹配基的快速哈密顿性检验,《第45届ACM计算理论研讨会论文集》,2013年,第301-310页,https://doi.org/10.1145/2488608.2488646。 ·Zbl 1293.05288号
[20] M.Cygan、J.Nederlof、M.Pilipczuk、M.Pilipczuk、J.M.van Rooij和J.O.Wojtaszczyk,单指数时间内求解树宽参数化的连通性问题,《2011年IEEE第52届计算机科学基础年会论文集》,第150-159页,https://doi.org/10.109/FOCS.2011.23。 ·Zbl 1292.68122号
[21] S.I.Daitch和D.A.Spielman,基于内点算法的快速近似有耗广义流,载于2008年第40届ACM计算理论研讨会论文集,第451-460页,https://doi.org/10.1145/1374376.1374441。 ·Zbl 1231.68282号
[22] S.Datta、W.Hesse和R.Kulkarni,定向可达性和其他问题的动态复杂性,《第41届国际自动化、语言和编程学术讨论会论文集》,2014年,第356-367页,https://doi.org/10.1007/978-3-662-43948-7_30。 ·Zbl 1364.05070号
[23] S.Datta、R.Kulkarni、A.Mukherjee、T.Schwentick和T.Zeume,DynFO中的可达性,《第42届国际自动化、语言和编程学术讨论会论文集》,2015年,第159-170页,https://doi.org/10.1007/978-3-662-47666-6_13。 ·Zbl 1440.68107号
[24] S.Datta、R.Kulkarni和S.Roy,二分平面图中的完全匹配的确定隔离,理论计算。系统。,47(2010),第737-757页,https://doi.org/10.1007/s00224-009-9204-8。 ·Zbl 1206.68231号
[25] S.Datta、R.Kulkarni、R.Tewari和N.Vinodchandran,有界亏格二部图中完美匹配的空间复杂性,J.计算。系统科学。,78(2012),第765-779页·Zbl 1253.68168号
[26] H.Dell、V.Kabanets、D.van Melkebeek和O.Watanabe,瓦利安特·瓦奇拉尼的隔离概率可以提高吗?,计算。《复杂性》,22(2013),第345-383页,https://doi.org/10.1007/s00037-013-0059-7。 ·Zbl 1286.68167号
[27] J.Erickson和P.Worah,计算最短基本周期,离散计算。地理。,44(2010),第912-930页,https://doi.org/10.1007/s00454-010-9241-8。 ·兹比尔1207.68417
[28] S.A.Fenner、R.Gurjar和T.Thierauf,二部完美匹配是在准NC中,《2016年第48届ACM计算理论研讨会论文集》,第754-763页,https://doi.org/10.1145/2897518.2897564。 ·Zbl 1373.68267号
[29] F.V.Fomin和P.Kaski,精确指数算法、Commun。ACM,56(2013),第80-88页,https://doi.org/10.1145/2428556.2428575。
[30] A.Gaíl和A.Wigderson,布尔复杂性类及其算术类比《随机结构算法》,9(1996),第99-111页,https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2418(199608/09)9:1/2<99::AID-RSA7>3.0.CO;2-6. ·Zbl 0873.94035号
[31] D.Gamarnik、D.Shah和Y.Wei,最小代价网络流的信念传播:收敛性和正确性,操作。研究,60(2012),第410-428页,https://doi.org/10.1287/opere.1110.1025。 ·兹比尔1274.90455
[32] I.Haviv和O.Regev,关于格同构问题,《第25届ACM-SIAM离散算法年度研讨会论文集》,ACM,纽约,SIAM,费城,2014年,第391-404页,https://doi.org/10.1137/1.9781611973402.29。 ·Zbl 1421.68085号
[33] H.Hirai和H.Namba,最短路径\((A+B)\)-通过Hafnian进行路径打包,预打印,https://arxiv.org/abs/1603.08073, 2016. ·兹比尔1396.68058
[34] N.Immerman,互补下非确定性空间是封闭的,SIAM J.计算。,17(1988),第935-938页,https://doi.org/10.1137/0217058。 ·Zbl 0668.68056号
[35] V.A.T.Kallampally和R.Tewari,空间有限计算中时间的交易决定论,载于第41届计算机科学数学基础国际研讨会论文集,2016,10,https://doi.org/10.4230/LIPIcs.MFCS.2016.10。 ·Zbl 1398.68183号
[36] R.Kannan、H.Venkateswaran、V.Vinay和A.Yao,托达定理的电路证明,通知。和计算。,104(1993),第271-276页·Zbl 0772.68041号
[37] Y.Kanoria、M.Bayati、C.Borgs、J.Chayes和A.Montanari,交换网络中自然讨价还价动力学的快速收敛,《第22届ACM-SIAM离散算法年度研讨会论文集》,ACM,纽约,SIAM,费城,2011年,第1518-1537页,https://doi.org/10.1137/1.9781611973082.118。 ·兹比尔1377.91106
[38] R.M.Karp、E.Upfal和A.Wigderson,在随机NC中构造完美匹配《组合数学》,6(1986),第35-48页,https://doi.org/10.1007/BF02579407。 ·Zbl 0646.05051号
[39] S.Kiefer、A.Murawski、J.Ouaknine、B.Wachter和J.Worrell,Q加权自动机等价与最小化的复杂性,日志。方法计算。科学。,9 (2013), https://doi.org/10.2168/LMCS-9(1:8)2013. ·Zbl 1260.68207号
[40] A.Klivans和D.A.Spielman,多元多项式的随机性有效身份检验,载于2001年第33届ACM计算理论研讨会论文集,第216-223页,https://doi.org/10.1145/380752.380801。 ·Zbl 1323.68563号
[41] A.Klivans和D.van Melkebeek,除非多项式时间层次崩溃,否则图的非同构具有次指数大小证明,SIAM J.计算。,31(2002),第1501-1526页,https://doi.org/10.1137/S0097539700389652。 ·Zbl 1016.68060号
[42] K.Ko,论自我还原与弱磷选择性,J.计算。系统科学。,26(1983年),第209-211页·兹比尔0519.68062
[43] V.Krishan和N.Limaye,定向可达性的隔离引理和NL与L,电子。集体计算。《复杂性》,23(2016),第155页。
[44] J.Kync和T.Vyskoc,有界亏格图的有向可达性到平面情形的对数空间约简,ACM变速器。计算。理论,1(2010),8,https://doi.org/10.1145/1714450.1714451。 ·Zbl 1322.68107号
[45] A.Lingas和M.Karpinski,子树同构可NC化简为二部完美匹配,通知。过程。莱特。,30(1989),第27-32页,https://doi.org/10.1016/0020-0190(89)90170-1. ·Zbl 0664.68072号
[46] A.Lingas和M.Persson,最小代价小积分流的快速并行算法《算法》,72(2015),第607-619页,https://doi.org/10.1007/s00453-013-9865-1。 ·Zbl 1318.90017号
[47] R.Majumdar和J.L.Wong,基于组合隔离引理的SAT水印,《第38届设计自动化年会论文集》,2001年,第480-485页,https://doi.org/10.1145/378239.378566。
[48] K.Mulmuley、U.V.Vazirani和V.V.Vazrani,匹配和矩阵反转一样简单,载于1987年第19届ACM计算理论研讨会论文集,第345-354页,https://doi.org/10.1145/28395.383347。 ·Zbl 0632.68041号
[49] N.尼桑,空间有界计算的伪随机生成器《组合数学》,12(1992),第449-461页,https://doi.org/10.1007/BF01305237。 ·Zbl 0759.68024号
[50] N.尼桑,RL(substeq)SC,载于1992年第24届ACM计算理论研讨会论文集,第619-623页,https://doi.org/10.1145/129712.129772。
[51] J.B.Orlin和C.Stein,分配和最小费用流问题的并行算法,操作。Res.Lett.公司。,14(1993),第181-186页·Zbl 0798.90043号
[52] K.Reinhardt和E.Allender,使不确定性明确,SIAM J.计算。,29(2000),第1118-1131页,https://doi.org/10.1137/S0097539798339041。 ·Zbl 0947.68063号
[53] M.E.Saks和S.Zhou,\(BP_H\)空格\((S)\subseteq\)DSPACE\((S^{3/2})\),J.计算。系统科学。,58(1999),第376-403页,https://doi.org/10.1006/jcss.1998.1616。 ·Zbl 0922.68083号
[54] W.J.Savitch,非确定性和确定性磁带复杂性之间的关系,J.计算。系统科学。,4(1970),第177-192页,https://doi.org/10.1016/S0022-0000(70)80006-X·Zbl 0188.33502号
[55] Y.Strozecki,多项式插值枚举单项式和其他组合结构,理论计算。系统。,53(2013),第532-568页,https://doi.org/10.1007/s00224-012-9442-z。 ·Zbl 1298.68096号
[56] I.H.Sudborough,确定性上下文无关语言的磁带复杂性J.ACM,25(1978),第405-414页,https://doi.org/10.1145/322077.322083。 ·Zbl 0379.68054号
[57] R.Szelepcse⁄nyi,非确定自动机的强制枚举方法,行动通知。,26(1988),第279-284页·Zbl 0638.68046号
[58] J.Tarui,概率多项式、AC0函数和多项式时间层次,理论。计算。科学。,113(1993),第167-183页·Zbl 0783.68047号
[59] T.Thierauf和F.Wagner,无(K_{3,3})和无(K_(5))图的可达性在明确的对数空间中,别致。J.理论。计算。科学。,2014 (2014), 2. ·Zbl 1391.68061号
[60] S.Toda,PP与多项式时间层次结构一样困难,SIAM J.计算。,20(1991),第865-877页,https://doi.org/10.1137/0220053。 ·Zbl 0733.68034号
[61] P.Traxler,约束满足的时间复杂性,《第三届参数化和精确计算国际研讨会论文集》,2008年,第190-201页,https://doi.org/10.1007/978-3-540-79723-4_18。 ·Zbl 1142.68376号
[62] L.G.Valiant和V.V.Vazirani,NP就像检测独特的解决方案一样简单,理论。计算。科学。,47(1986),第85-93页,https://doi.org/10.1016/0304-3975(86)90135-0. ·Zbl 0621.68030号
[63] D.van Melkebeek和G.Prakriya,空间环境中的去随机隔离,载于《第32届计算复杂性会议论文集》,拉脱维亚里加,2017,17·Zbl 1440.68076号
[64] H.文卡特斯瓦兰,LOGCFL的特征属性,J.计算。系统科学。,43(1991),第380-404页,https://doi.org/10.1016/0022-0000(91)90020-6. ·Zbl 0776.68046号
[65] H.沃尔默,电路复杂性导论:一种统一的方法,Springer-Verlag,纽约,1999年。
[66] O.Watanabe和S.Toda,反函数复杂性的结构分析,数学。系统理论,26(1993),第203-214页·Zbl 0771.68070号
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