Provas alternativas do teorema de Immerman-Szelepcsenyi

20

Immerman e Szelepcsenyi provaram independentemente que . Utilizando sua técnica de contagem indutiva, Borodin et al provaram que o é fechado sob complementação, para . Antes do teorema de Reingold ( S G = G ), Nissan e Ta-Shma provou S L = c O S L , utilizando as reduções de projecção logspace uniformes. Um artigo de 1996 de Alvarez e Greenlaw afirma "Uma prova de N L = c o N LS A C i i > 0NL=coNLSACii>0SL=LSL=coSLNL=coNLo uso de técnicas semelhantes às de Nisan e Ta-Shma não foi alcançado, embora tal prova seja muito interessante ". Gostaria de saber se essa prova foi encontrada nos últimos 14 anos. Existem outras provas alternativas de ?NL=coNL

Shiva Kintali
fonte
1
Um estilo de prova muito semelhante é dado por Reinhardt e Allender, "Tornando o não determinismo inequívoco" para provar que os gráficos de alcançabilidade st com um caminho mínimo de comprimento único entre s e t podem ser decididos na UL \ cap coUL.
Derrick Stolee
@Derrick: você poderia elaborar uma resposta?
András Salamon
@ András: O artigo de Reinhardt e Allender usa contagem indutiva e lema de isolamento para mostrar que NL / poli = UL / poli, isto é, no contexto de complexidade não uniforme, a computação limitada não-determinística do espaço de log pode ser feita sem ambiguidade. Este é um bom resultado relacionado, mas não merece ser adicionado como resposta.
Shiva Kintali 13/10/10

Respostas:

10

Como parece que não temos respostas, posso comentar?

Suponha que recebamos bits, X = x 1 , , x n e tenhamos que complementar cada bit para obter ¬ x 1 , , ¬ x n . A única restrição é que o circuito que faz isso deve ser monótono. Obviamente, precisamos de algumas informações adicionais para fazer isso e aqui está uma delas.nX=x1,,xn¬x1,,¬xn.

Suponha que é o número de unidades na entrada e, de alguma forma, temos isso como conselho. Em seguida, ele é fácil de ver que ¬ x i = T h n - 1 k ( X - X i ) (isto é, em todas as entradas excepto x i ). Obviamente, a construção é monótona.k¬xEu=Thkn-1(X-xEu)xEu

Com essa construção, a motivação para a contagem indutiva é clara (pelo menos para mim). Vale a pena perguntar que outro conselho funcionaria? Eu não conheço nenhum outro. Mas isso pode ser a chave da sua pergunta.

V Vinay
fonte
4
Apenas adicionando a esta discussão. O número de unidades na entrada pode ser "adivinhado" por uma pesquisa binária e, portanto, pode ser mostrado que, para negar n bits, precisamos apenas de negações . Este é um teorema bem conhecido de Markov (para quem ainda não o viu, é um exercício muito bom). De fato, para as funções gerais f , pode-se limitar o número de negações necessárias para calcular f pelo log do número de vezes que f "muda de sinal" à medida que passamos da entrada de todos os zeros para a entrada de todos os [de Fischer, I pensar]. O(registron)fff
Ramprasad
@ Vinay, @ Ramprasad: Obrigado pelas belas idéias.
Shiva Kintali 11/11/2010