22.4. 2011.
Transkript
TIN 086 Vybrané kapitoly z výpočetnı́ složitosti II léto 2010/2011 2. domácı́ úlohy do 22. dubna 2011 Nejprve připomene některé třı́dy jazyků a funkcı́ z přednášky. • L ∈ Σk , pokud existuje jazyk L0 ∈ P a polynom q takový, že pro každé x ∈ {0, 1}∗ , x ∈ L právě tehdy když ∃w1 ∈ {0, 1}q(|x|) ∀w2 ∈ {0, 1}q(|x|) · · · Qwk ∈ {0, 1}q(|x|) , (x, w1 , w2 , . . . , wk ) ∈ L0 . Zde Q označuje bud’ ∃ nebo ∀ v závislosti na paritě k. • Πk je definováno podobně jako Σk , pouze mı́sto počátečnı́ho kvantifikátoru ∃ začneme kvantifikátorem ∀ a kvantifikátory dále střı́dáme. S • P H = k≥1 Σk . • L ∈ P P , pokud existuje jazyk L0 ∈ P a polynom q takový, že pro každé x ∈ {0, 1}∗ , x ∈ L právě tehdy když pro ostrou většinu w ∈ {0, 1}q(|x|) , (x, w) ∈ L0 . • Funkce f : {0, 1}∗ → N je v #P , pokud existuje jazyk L0 ∈ P a polynom q takový, že pro každé x ∈ {0, 1}∗ , f (x) = |{w ∈ {0, 1}q(|x|) ; (x, w) ∈ L0 }|. • Pro f (n) : N → N, L ∈ SIZE(f (n)), pokud existuje nekonečná posloupnost obvodů C1 , C2 , . . . taková, že velikost obvodu Cn je O(f (n)), obvod Cn pracuje na vstupech délky n a pro každý vstup x délky n, x ∈ L iff Cn (x) = 1, tj. obvod Cn se na vstupu x vyhodnotı́ na jedničku. Úloha 1. Dokažte, že pokud pro nějaké k ≥ 1, Σk = Πk , pak P H = Σk . Úloha 2. Dokažte, že P P = P právě tehdy, když hodnota každé funkce v #P se dá spočı́tat v polynomiálnı́m čase. Úloha 3. Necht’ n je kladné čı́slo a (C1 , C2 , . . . , Cn ) je n-tice obvodů, kde obvod Ci pracuje na vstupech délky i ≤ n. Řekneme, že (C1 , . . . , Cn ) řešı́ SAT , právě když pro každou booleovskou formuli φ délky i ≤ n, Ci (φ) = 1 iff φ ∈ SAT . Definujme si množinu SAT -CKT = {(C1 , . . . , Cn ); n ∈ N, každý Ci je booleovský obvod velikosti alespoň i a (C1 , . . . , Cn ) řešı́ SAT }. a) Ukažte, že SAT -CKT je v co-N P . b) Ukažte, že pokud SAT ∈ SIZE(nk ) pro nějaké k, pak Σ2 = Π2 . (Hint pro a: Uvažujte o formulı́ch φ(x1 , . . . , xm ), φ(0, x2 , . . . , xm ) a φ(1, x2 , . . . , xm ).) Úloha 4. Necht’ k je přirozené čı́slo. a) Ukažte, že existuje jazyk L ∈ Π3 takový, že L 6∈ SIZE(nk ). b) Ukažte, že existuje jazyk L ∈ Σ3 takový, že L 6∈ SIZE(nk ). 1
Podobné dokumenty
1 Základy 2 Výroková logika 3 Formáln´ı axiomatický systém logiky
Má-li teorie nějaký model, pak je bezesporná.
Teorie T je úplná, pokud je bezesporná a pro každou uzavřenou formuli platı́ bud’ T |= ϕ nebo T |= ¬ϕ.
Věta o kompaktnosti: Necht’ T je množ...
Ekvivalentní formule a Princip Duality
Věta o rozkladu funkce
Mějme logickou funkci f ∈ P2n a 1 ≤ m ≤ n. Pak funkci f lze
reprezentovat následujı́cı́ formulı́:
f (x1 , . . . , xm , xm+1 , . . . , xn ) =
Učební text
kde ωn+1 (x) = (x − x0 )(x − x1 ) · · · (x − xn ) a ξs je nějaký bod z intervalu (a, b).
Přehled užitečných vzorců. Uvažme přı́pad, kdy uzly xi jsou ekvidistantnı́
s krokem h, tj. xi = x0 ...
Polynomiáln´ı redukce 3SAT na k
vrcholů, které tvořı́ kliku lze nedeterministicky uhodnout a v polynomiálnı́m čase ověřit, že je to skutečně klika v grafu G (na toto ověřenı́
potřebujeme k 2 -krát ověřit přı́tomn...
1. DÚ
• Pokud N = 2, tak pište while-program počı́tajı́cı́ Z := b 4 Xc
• Pokud N = 3, tak pište while-program počı́tajı́cı́ Z := M AX(X 3 , Y )
• Pokud N = 4, tak pište while-program počı́tajı́cı́ ...
Dokazování v predikátové logice
instancı́, vzniklých nahrazenı́m proměnných obsažených v S prvky
množiny Hi (tj. konstantami i-tého stupně vznikými při vytvářenı́
zkoušky.
počet navštı́vených vrcholů předtı́m, než navštı́vı́me vrchol ve vzdálenosti přesně k,
1 ≤ k ≤ `. Předpokládejme, že d je mnohem většı́ než `.
Úloha 2.
Uvažujme úplný binárnı́ ...
O FUNKC´ICH - e
V této kapitole Vás chci seznámit se všemi funkcemi, které můžete ve
svém matematickém životě potkat. Jedná se o funkce, kterým se řı́ká elementárnı́. Existujı́ i jiné, ale s těmi...