Jak mogę pokazać, że problem Gap-P jest poza #P

14

Istnieje wiele problemów w kombinatorycznej teorii reprezentacji i geometrii algebraicznej, dla których nie jest znana formuła dodatnia. Myślę o kilku przykładach, ale pozwólcie, że obliczę współczynniki Kroneckera jako mój przykład. Zwykle pojęcie „formuły dodatniej” nie jest precyzyjnie zdefiniowane w kombinatorykach, ale z grubsza oznacza „opis jako liczność zbioru rozsądnie wyraźnego”. Ostatnio rozmawiałem z Jonaszem Blasiakiem i przekonał mnie, że właściwą definicją „pozytywnej formuły” jest #P . Zakładam, że na tej stronie nie muszę definiować #P.

Buergisser i Ikenmeyer pokazują, że współczynniki Kroneckera są #P trudne. (Są również zawsze pozytywne, ponieważ są mnożnikami produktów tensorowych.) Ale jestem dość pewien, że nikt nie zna sposobu ich obliczenia, który nawet doprowadziłby ich do #P.

Załóżmy więc, że miałbym faktycznie spróbować udowodnić, że współczynniki Kroneckera nie znajdują się w #P. Zakładam, że chciałbym założyć hipotezę złożoności teoretycznej, a następnie zredukować produkt Kroneckera do innego problemu, o którym wiadomo, że jest kompletny dla klasy większej niż #P.

Jakie przypuszczenie mogę założyć i do jakiego problemu mogę spróbować ograniczyć?


DODANO: Jak zauważono w komentarzach, Buergisser i Ikenmeyer pokazują, że współczynniki Kroneckera są w Gap-P, co jest dość zbliżone do #P. Wygląda więc na to, że pytania, które powinienem zadać, to (1) Jakie są niektóre problemy z uzupełnieniem luki P, które można prawdopodobnie zredukować i (2) jakie są szanse na wykazanie, że Gap-P nie jest #P? Wydaje mi się, że (2) należy podzielić na dwie części (2a). Czy eksperci uważają, że te klasy są inne? i (2b) czy istnieją jakieś strategie, które mogą to udowodnić?

Mam nadzieję, że ta edycja tego pytania nie jest niezadowolona.

David E. Speyer
źródło
5
Witamy w cstheory! (Dodałem do pytania złożoność liczenia i dolne granice ).
Kaveh
3
@Kaveh Bürgisser i Ikenmeyer pokazują, że obliczanie współczynników Kroneckera jest w GapP. David, czy współczynniki Kroneckera są zawsze nieujemnymi liczbami całkowitymi?
Tyson Williams,
2
Tak. Są wielokrotnością produktów tensorowych, więc zawsze są nieujemne.
David E. Speyer,
1
Masz problem z GapP i chcesz udowodnić, że jest poza #P. Oczywistym podejściem jest wykazanie, że problemem jest kompletność GapP przy funkcjonalnej (Levin) redukowalności, co oznacza, że ​​problem wykracza poza #P przy założeniu # P ≠ GapP.
Tsuyoshi Ito,
1
To, co napisałem w poprzednim komentarzu, jest nieprawidłowe, ponieważ każdy problem w GapP można funkcjonalnie zredukować do #P (jeśli tym razem się nie mylę). Innymi słowy, różnica między #P i GapP jest zbyt delikatna, aby można ją było obsłużyć, stosując funkcjonalną redukowalność.
Tsuyoshi Ito,

Odpowiedzi:

12

Sugerowałbym przyjrzenie się właściwościom funkcji #P, które różnią się od funkcji Gap-P. Na przykład ustalenie, czy funkcja #P ma wartość zero, jest w ko-NP. Jeśli możesz wykazać, że ustalenie, czy współczynniki Kroneckera wynosi zero, jest trudne do uzyskania, to miałbyś „Współczynniki Kroneckera w #P implikuje UP w co-NP”, co jest mało prawdopodobne.

Lance Fortnow
źródło
3

GapP to dokładnie zamknięcie #P odejmowane. Z drugiej strony, #P nie jest zamykane przy odejmowaniu, chyba że UP = PP. Wierzę, że to odpowiada na twoje pytania.

Tayfun Pay
źródło
4
Jeśli przegłosowałeś, przynajmniej wyjaśnij, dlaczego jest źle. Dzięki
Tayfun Zapłać
3
Zgadzam się. O ile mogę powiedzieć, odpowiedź składa się z dwóch poprawnych stwierdzeń i odpowiada na pierwotne pytanie (chociaż moje poszukiwania wykazały, że UP = PH jest pożądanym warunkiem?)
Suresh Venkat,
2
@Suresh: Jak ten post odpowiada na pierwotne pytanie? Pytanie nie dotyczy problemu pełnego GapP.
Tsuyoshi Ito,
3
część (2) w aktualizacji pyta: „jakie są szanse, że GapP nie będzie równy #P”. ta odpowiedź wskazuje, że jeśli nie dojdzie do zawalenia, #P nie jest zamykane przez odjęcie, więc nie ma sensu nawet mówić o równości.
Suresh Venkat,
1
@Suresh: To jest papier. M.Ogiwara i L. Hemachandra. „Teoria złożoności dla możliwych właściwości zamknięcia.” Journal of Computer and System Sciences Tom 46 Strony 295-325. 1993.
Tayfun Pay