Qual é a motivação por trás da definição de rastreabilidade de parâmetros fixos?


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A Wikipedia escreve:

O FPT contém os problemas tratáveis ​​do parâmetro fixo, que são aqueles que podem ser resolvidos no tempo para alguma função computável . Normalmente, essa função é considerada exponencial única, como mas a definição admite funções que crescem ainda mais rapidamente. Isso é essencial para grande parte do início da história desta classe. A parte crucial da definição é excluir funções da forma , como . f 2 O ( k ) f ( n , k ) n kf(k)|x|O(1)f2O(k)f(n,k)nk

Pergunta : Qual é a motivação por trás dessa definição?

O que me intriga é que, se é fixo (conforme "rastreabilidade de parâmetros fixos"), então é um polinômio em . Então, por que é crucial excluir ?n k n n kknknnk


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Porque é frequentemente trivial do ponto de vista da teoria e muito lento do ponto de vista prático. Uma maneira de colocar isso é que os negócios do FPT tentam entender a complexidade computacional dos problemas para os valores dos parâmetros que estão no campo de valores de e . n 1000000 k 30nkn1000000k30
Jukka Suomela

Hmm ... então, se eu entendi direito, se deixarmos entrar no FPT, acabaremos incluindo um monte de problemas de decisão trivialmente, através de algoritmos de força bruta. nk
Douglas S. Stones

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Está certo. Claro que há uma hierarquia de problemas com parâmetros fixos, e o FPT está na parte inferior. n ^ k está no topo. De maneira mais geral, a idéia é tentar separar a influência do parâmetro e a influência de e, portanto, as duas partes separadas do tempo de execução. n
Suresh Venkat

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@JukkaSuomela: Acho que seu comentário pode ser uma resposta.
Suresh Venkat

Respostas:


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Se você precisar apenas que a taxa de crescimento seja um polinômio em para k fixo , obterá a definição da classe de complexidade parametrizada XP, que certamente é um objeto de interesse, portanto não há nada errado em considerá-la.nk

Você obtém a definição de FPT se impuser ainda mais a condição de que o grau do polinômio em permaneça fixo à medida que o parâmetro aumenta. O FPT é uma subclasse particularmente tratável do XP e, intuitivamente, o motivo é que uma expressão como 2 k n 2 não explode tão rapidamente quanto uma expressão como k 2 n k , se k e n são ambosn 2kn2k2nkknaumentando. Essa intuição é apoiada na prática e na teoria; ou seja, os problemas do FPT tendem a ser notavelmente mais tratáveis ​​na prática do que os problemas arbitrários do XP, e também é possível obter uma boa imagem teórica da estrutura do XP iniciando com o FPT na parte inferior e construindo hierarquias de outras subclasses do XP (como o Hierarquia W) acima dela.

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