Czy P jest równe przecięciu wszystkich wielobiegunowych klas czasowych?

21

Nazwijmy funkcję wielobiegunową, jeśli dla każdego c> 0 .f(n) c > 0limnnc/f(n)=0c>0

Oczywiste jest, że dla każdego języka LP utrzymuje, że LDTIME(f(n)) dla każdego superminomalnego ograniczenia czasowego f(n) . Zastanawiam się, czy odwrotność tego stwierdzenia jest również prawdą? To znaczy, jeśli znamy LDTIME(f(n)) dla każdego superminomialnego ograniczenia czasowego f(n) , czy oznacza to LP ? Innymi słowy, czy prawdą jest, że

P=fDTIME(f(n))
gdzie przecięcie jest przejmowane przez każdą superminomię f(n) .
Andras Farago
źródło
1
Ogólna rada dotycząca pisania pytań jest taka, że ​​powinieneś zadać swoje pytanie (podane w najprostszy sposób, aby je zrozumieć).
Kaveh

Odpowiedzi:

31

Tak.

W rzeczywistości, przez McCreight-Meyer Unii twierdzenia (twierdzenie 5.5 McCreight i Meyer, 1969 , darmowa wersja tutaj ) to wynik, który moim zdaniem jest spowodowane Manuel Blum , istnieje pojedyncza funkcja taka, że . Ta funkcja jest z konieczności wielobiegunowa, ale „ledwo”.P = D T I M E ( f ( n ) )fP=DTIME(f(n))

Twierdzenie to stosuje się bardziej ogólnie do każdej miary złożoności Bluma i każdej klasy unii gdzie jest ce, zbiorem własnym całkowite funkcje obliczalne. (Zestaw funkcji występuje, jeśli istnieje jedna częściowa funkcja obliczeniowa taka, że gdzie . Ograniczenie własne oznacza, że ​​dla każdego skończonego podzbioru istnieje funkcja w która dominuje nad wszystkimi prawie wszędzie. "ΦfSBLUMΦ(f(n))SSF(i,x)S={fi(x)|iN}fi(x): =fa(ja,x)S.0S.S.B L U M ΦsolS.0bL.UM.Φ"to notacja, której wcześniej nie widziałem, ale mi się podoba :) - używam jej do analogu związanego z klasą złożoności ograniczoną czasowo.)Φ

Joshua Grochow
źródło
12
Myślę, że haczyk polega na tym, że nie jest konstruowalny w czasie. fa
Sasho Nikolov
4
Josh, czy wynik Manuela wykorzystuje coś specjalnego w czasie wielomianowym? Mam na myśli, czy dotyczy to również podobnych klas unii czasowej?
Kaveh
2
Uważam następujący fakt za fascynujący: chociaż oczywiście nie ma najmniejszej funkcji wielobiegunowej, to jednak istnieje najmniejsza klasa złożoności spośród tych, które są zdefiniowane przez wielobiegunowe ograniczenie czasowe. Co więcej, klasa ta jest równa P, w której nic nie jest wielobiegunowe.
Andras Farago,
2
@AndrasFarago: To jest rzeczywiście fascynujące, ale (myślę) nie jest obce niż twierdzenie Borodin-Trakhtenbrot Gap ( en.wikipedia.org/wiki/Gap_theorem ).
Joshua Grochow
2
@SashoNikolov: Musiałbym więcej o tym pomyśleć, ale po chwili namysłu myślę, że ma to więcej wspólnego z faktem, że można symulować / diagonalizować TM, co ma więcej wspólnego z ich policzalną naturą i istnienie uniwersalnych maszyn ... W szczególności aksjomaty dla miary złożoności Bluma wymagają, aby różne funkcje, które definiują miarę Bluma, były obliczalne lub częściowe, i jest to kluczowe we wszystkich tych twierdzeniach. I zauważ, że McCreight-Meyer wymaga, aby sam zestaw S był zestawem funkcji, także kluczowych.
Joshua Grochow