Problem występuje w P tylko wtedy, gdy P! = NP

10

Czy są jakieś problemy, które można rozwiązać w czasie wielomianowym tylko wtedy, gdy P! = NP, a w innym przypadku rozwiązać (powiedzmy) ?O(2)n)

Prostym przykładem byłoby: Jeśli P! = NP, oblicz test pierwszeństwa dla losowej liczby n-bitowej, w przeciwnym razie oceń losową pozycję najgorszego przypadku w uogólnionych szachach planszy nxn z 2n częściami po każdej stronie. To wydaje się trochę hacking. Czy są jakieś naturalne przykłady?

Phylliida
źródło
1
Nie do końca to, o co pytasz, ale istnieją połączenia między dolnymi granicami obwodu (np. SAT wymaga obwodów wielobiegunowych, co oznacza w szczególności, że P! = NP) i derandomizacji (np. BPP = P, w szczególności niektóre nowe problemy byłyby znany jako P). Ale jestem prawie pewien, że P! = NP nie jest wystarczająco silnym założeniem dla takiego wyniku.
usul
7
Jeśli jest możliwe do udowodnienia w ZFC (problem otwarty), wówczas algorytmem może być: na wejściu , jeśli x nie koduje prawidłowego dowodu P N P, wówczas wyjście 0, w przeciwnym razie symulacja maszyny Turinga x na pustej taśmie dla 2 | x | kroki i wyjście 0, jeśli odrzuca lub nie zatrzymuje się, 1 w przeciwnym razie. P.N.P.xxP.N.P.0x2)|x|01
Marzio De Biasi,
Co powiesz na to, czy można to udowodnić w HoTT, ale nie w ZFC?
Chad Brewbaker,
@MarzioDeBiasi To prawda, dziękuję, a tak naprawdę, jak zauważył Chad, można użyć dowolnego zestawu aksjomatów zamiast ZFC, miejmy nadzieję, stosując spójny, który może w znaczący sposób udowodnić, że P! = NP. To wciąż wydaje się dość hackerskie, mam na myśli, że w moim przykładzie moglibyśmy łatwo zastąpić o dowolnej innej złożoności czasowej (w tym, powiedzmy, rozwiązaniu problemu zatrzymania). 2)[|x|]
Phylliida
Możliwe, że nie ma naturalnie wyglądających przykładów typu, o który proszę, ale wydaje się, że formalne definicje „naturalnego” (powiedzmy, dużego prawdopodobieństwa wybrania tego problemu, biorąc pod uwagę przypadkowy problem we wszystkich problemach w EXP), trochę tracą na niektóre znaczenie, więc próba udowodnienia tego może nie być tak znacząca, nie jestem pewien.
Phylliida

Odpowiedzi:

14

Gdybyśmy znali konkretny język obliczeniowy taki, że moglibyśmy udowodnić L PL. , spowodowałoby to, że PN P byłoby równoważnezdaniu Σ 0 2 . Chociaż PN P wynosi Π 0 2 , nie wiadomo, że jest to Σ 0 2 , i jest to absolutnie nieprawda w relatywizowanym świecie (patrzhttps://cstheory.stackexchange.com/a/16644).L.P.P.N.P.P.N.P.Σ2)0P.N.P.Π2)0Σ2)0

Emil Jeřábek
źródło
Powiązane: Komentarz Emila do MO
Kaveh