Каким будет гипотетическое доказательство P = NP? - PullRequest
17 голосов
/ 23 мая 2009

Будет ли это алгоритм с полиномиальным временем для конкретной NP-полной задачи или существуют только абстрактные рассуждения, демонстрирующие решения NP-полных задач?

Кажется, что конкретный алгоритм гораздо полезнее. При этом все, что нам нужно сделать для полиномиального решения проблемы NP, - это преобразовать ее в конкретную задачу NP-Complete, для которой доказательство имеет решение, и мы закончили.

Ответы [ 15 ]

36 голосов
/ 23 мая 2009

P = NP: «Задача 3SAT является классической полной задачей NP. В этом доказательстве мы демонстрируем алгоритм ее решения, имеющий асимптотическую границу (n ^ 99 log log n). Сначала мы ... "

P! = NP: "Предположим, что для задачи 3SAT существует полиномиальный алгоритм. Это будет означать, что .... что ... подразумевает, что мы можем сделать .... и затем ... и затем ... что невозможно. Все это основывалось на алгоритме полиномиального времени для 3SAT. Таким образом, P! = NP. "

ОБНОВЛЕНИЕ : Возможно, что-то вроде этой статьи (для P! = NP).

ОБНОВЛЕНИЕ 2 : Вот видео Майкла Сипсера, набрасывающего доказательство P! = NP

16 голосов
/ 23 мая 2009

Назовите меня пессимистично, но это будет так:

...

∴, P ≠ NP

QED

15 голосов
/ 23 мая 2009

Есть несколько мета-результатов о том, как может выглядеть доказательство P = NP или P ≠ NP , а не . Детали довольно технические, но известно, что доказательство не может быть

  • релятивизируя , что означает, что в доказательстве должно использоваться точное определение используемой машины Тьюринга, поскольку с некоторыми модификациями («оракулами» в набор команд добавлены мощные инструкции CISC) P = NP, а с некоторыми другими модификациями, P ≠ NP. См. Также это сообщение в блоге для хорошего объяснения релятивизации.

  • натуральный , свойство нескольких классических сложностей схем доказательства,

  • или алгебрируя , обобщение релятивизации.

5 голосов
/ 23 мая 2009

Это может принять форму демонстрации того, что предполагается P & ne; НП приводит к противоречию.

4 голосов
/ 23 мая 2009

Вероятно, это было бы в форме сокращения от проблемы NP к проблеме P. См. Страницу Википедии по сокращениям .

OR

Вот так доказательство , предложенное Виная Деолаликар.

4 голосов
/ 23 мая 2009

Он может быть не напрямую связан с P и NP ... Многие теоремы сейчас основаны на P! = NP, поэтому доказательство того, что один предполагаемый факт не соответствует действительности, имело бы большое значение. Даже доказать что-то вроде аппроксимации с постоянным отношением для TS должно быть достаточно IIRC. Я думаю, что существование NPI (GI) и других наборов также основано на P! = NP, поэтому создание любого из них равным P или NP может полностью изменить ситуацию.

ИМХО все происходит сейчас на очень абстрактном уровне. Если кто-то докажет что-нибудь о P = /! = NP, ему не нужно упоминать ни один из этих наборов или даже конкретную проблему.

3 голосов
/ 23 мая 2009

Самый простой способ - доказать, что существует решение за полиномиальное время в классе NP-complete. Это проблемы, которые есть в NP и сводятся к одной из известных проблем np. Это означает, что вы могли бы дать более быстрый алгоритм для доказательства исходной проблемы , поставленной Стивеном Куком или многими другими, которые также были доказаны как NP-Complete. См. оригинальную бумагу Ричарда Карпа и этой книги для более интересных проблем. Было показано, что если вы решите одну из этих проблем, весь класс сложности рухнет. редактировать: я должен добавить, что я разговаривал с моим другом, который изучает квантовые вычисления. Хотя я понятия не имел, что это значит, он сказал, что это определенное доказательство / эксперимент? в квантовом мире может сделать весь класс сложности, я имею в виду все это, спорный. Если кто-то здесь знает больше об этом, пожалуйста, ответьте.

Были также многочисленные попытки решения проблемы без предоставления формального алгоритма. Вы можете попытаться посчитать набор. Есть доказательство Роберта / Сеймора. Люди также пытались решить эту проблему, используя проверенное и проверенное доказательство диагонализации (также использовалось, чтобы показать, что есть проблемы, которые вы никогда не сможете решить). Разборов также показал, что если существуют определенные односторонние функции, то любое доказательство не может дать решение. Это означает, что для решения этого вопроса потребуются новые методы.

Прошло 38 лет с момента публикации оригинальной статьи, и до сих пор нет никаких признаков доказательства. Не только это, но и множество проблем, которые математики ставили до того, как появилось понятие классов сложности, было доказано как NP. Поэтому многие математики и ученые-компьютерщики считают, что некоторые проблемы настолько фундаментальны, что для их решения может потребоваться новый вид математики. Вы должны помнить, что лучшие умы, которые может предложить человеческая раса, решили эту проблему без какого-либо успеха. Я думаю, что должно пройти не менее десятилетий, прежде чем кто-то взломает головоломку. Но даже если существует решение за полиномиальное время, константы или показатель степени могут быть настолько большими, что это будет бесполезно в наших задачах.

Существует отличный опрос, который должен ответить на большинство ваших вопросов: http://www.scottaaronson.com/papers/pnp.pdf.

3 голосов
/ 23 мая 2009

Установите N равным мультипликативному тождеству. Тогда NP = P. QED. ; -)

2 голосов
/ 02 июня 2009

Скорее всего, это будет выглядеть почти как один из этих

2 голосов
/ 23 мая 2009

Конечно, описательное доказательство является наиболее полезным, но существуют и другие категории доказательств: например, можно предоставить «доказательства существования», которые демонстрируют, что возможно найти ответ без найти (или иногда даже предложить, как найти) этот ответ.

...