P é igual à interseção de todas as classes de tempo superpolinomiais?


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Vamos chamar uma função superpolinomial se for válido para cada c> 0 .f(n) c > 0limnnc/f(n)=0c>0

É claro que, para qualquer idioma LP ele sustenta que LDTIME(f(n)) para todo tempo superpolinomial ligado a f(n) . Será que o inverso dessa afirmação também é verdadeiro? Ou seja, se conhecemos LDTIME(f(n)) para cada tempo superpolinomial ligado a f(n) , isso implica LP ? Em outras palavras, é verdade que

P=fDTIME(f(n))
que a interseção é tomada sobre todos os superpolinômios f(n) .

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Um conselho geral sobre como escrever perguntas é que você deve fazer sua pergunta (declarada da maneira mais fácil de entender) seu título.
precisa saber é o seguinte

Respostas:


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Sim.

De fato, pelo Teorema da União McCreight-Meyer (Teorema 5.5 de McCreight e Meyer, 1969 , versão gratuita aqui ), resultado do que acredito ser devido a Manuel Blum , há uma única função f tal que P=DTIME(f(n)) . Essa função é necessariamente superpolinomial, mas "apenas por pouco".

O teorema se aplica de maneira mais geral a qualquer medida de complexidade de Blum Φ e a qualquer classe de união fSBLUMΦ(f(n)) que S é um conjunto de limites auto-limitados de funções computáveis ​​totais. (Um conjunto de funções S é ce se houver uma única função computável parcial F(i,x) tal que S={fi(x)|iN} onde fi(x):=F(i,x) . Auto-limitado significa que para cada subconjunto finito S0S , existe uma função em S que domina todos os gS0 em quase todos os lugares. " BLUMΦ"é uma notação que nunca vi antes, mas gosto :) - estou usando-a para o análogo Φ bounded de uma classe de complexidade com limite de tempo.)


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Eu acho que o problema é que f não é construtível no tempo.
Sasho Nikolov

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Josh, o resultado de Manuel usa algo especial sobre o tempo polinomial? Quero dizer, isso também se aplica a classes de união de tempo semelhantes?
Kaveh

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Acho fascinante o seguinte fato: embora obviamente não exista a menor função superpolinomial, ainda há uma menor classe de complexidade entre as definidas por um limite de tempo superpolinomial. Além disso, essa classe é igual a P, na qual nada é superpolinomial.
Andras Farago

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@AndrasFarago: É realmente fascinante, mas (eu acho) não mais estranho que o Teorema de Borodin-Trakhtenbrot Gap ( en.wikipedia.org/wiki/Gap_theorem ).
Joshua Grochow 20/09/14

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@SashoNikolov: Eu teria que pensar mais sobre isso, mas depois de apenas um momento, penso que tem mais a ver com o fato de que é possível simular / diagonalizar as TMs, o que tem mais a ver com sua natureza contável e os existência de máquinas universais ... Em particular, os axiomas para uma medida de complexidade de Blum exigem que as várias funções que definem a medida de Blum sejam computáveis ​​ou parcialmente computáveis, e isso é fundamental em todos esses teoremas. E note que McCreight-Meyer exige que o conjunto S seja um conjunto de funções, também chave.
Joshua Grochow
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