David Gajser: co-NP-polni problemi, ki jih ni moč rešiti v času O(n^c), za nek v naprej izbran c
Date of publication: 12. 5. 2014
Graph theory and algorithms seminar
Četrtek 15. 5. 2014 ob 12:15 v PS na Jadranski 19
Naj bo $RUN_{C,D}$ naslednji odločitveni problem (naravni
števili $C$ in $D$ sta parametra):
Vhod: 1-tračni Turingov stroj $M$
Vprašanje: Ali $M$ na vseh vhodih dolžine $m$, za vsak $m$, naredi
največ $Cm+D$ korakov?
Najprej opazimo, da ni očitno niti, ali je to sploh odločljiv
(algoritmično rešljiv) problem ali ne. Izkaže se, da je in da obstaja
nedeterministični Turingov stroj, ki reši komplement tega problema v
času $O(n^{C/2+1})$. Zares pa so zanimiva naslednja dejstva, ki veljajo
za $C\geq 2$ in $D\geq 1$:
- $RUN_{C,D}$ je co-NP-poln problem,
- $RUN_{C,D}$ ne gre rešiti z nedeterminističnim Turingovim strojem v času $o(n^{(C-1)/8})$,
- komplement $RUN_{C,D}$ ne gre rešiti z nedeterminističnim Turingovim
strojem v času $o(n^{(C-1)/4})$.
Gre za unikaten primer problema s temi dokazljivimi lastnostmi (glede na
avtorjevo poznavanje področja). Še najlepše pa je, da je problem
(relativno) naraven.