질문은 다소 개방적이므로 완전히 대답 할 수 있다고 생각하지 않습니다. 이것은 부분 답변입니다.
덧셈 근사를 고려할 때 많은 문제가 흥미롭지 않다는 것이 쉽게 관찰됩니다. 예를 들어, 전통적으로 Max-3SAT 문제의 목적 함수는 충족 된 절 수입니다. 이 공식에서 O (1) 추가 오류 내에서 Max-3SAT를 근사화하는 것은 입력 공식을 여러 번 복사하여 목적 함수를 확장 할 수 있기 때문에 Max-3SAT를 정확하게 해결하는 것과 같습니다. 곱셈 근사는 이러한 종류의 문제에 훨씬 더 중요합니다.
[편집 : 이전 개정판에서는 이전 단락의 예제로 독립 세트를 사용했지만 독립 세트는 곱하기 근사와 덧셈 근사의 차이를 설명하는 좋은 예가 아니기 때문에 Max-3SAT로 변경했습니다. O (1) 곱셈 인자 내에서도 독립 세트를 근사화하는 것도 NP-hard입니다. 실제로 Håstad [Has99]는 Independent Set에 대한 훨씬 더 강한 근접성을 보여줍니다.]
그러나 당신이 말했듯이, 덧셈 근사는 우리가 목적 함수를 확장 할 수없는 빈 포장과 같은 문제에 흥미 롭습니다. 또한, 우리는 종종 문제를 재편성하여 덧셈 근사가 흥미로워 질 수 있습니다.
예를 들어, Max-3SAT의 목적 함수가 충족 된 절 수와 전체 절 수의 비율 로 정의되는 경우 (가끔 수행됨) 가산 적 근사가 흥미롭게됩니다. 이 설정에서, 최적의 값이 항상 최대 1이기 때문에, 곱셈 인수 1- ε (0 < ε <1) 내에서의 근사 성은 덧셈 오차 ε 내 에서의 근사 성을 의미한다는 점에서 덧셈 근사는 곱셈 근사보다 어렵지 않습니다 .
흥미로운 사실 (불행히 간과되는 경우가 많음)은 많은 근사한 결과가 특정 격차 문제 의 NP- 완전성을 입증한다는 것입니다이는 곱셈 근사치의 단순한 NP- 경도를 따르지 않습니다 (Petrank [Pet94] 및 Goldreich [Gol05, 섹션 3] 참조). Max-3SAT의 예를 계속해서, Håstad [Has01]에 의해 7-8보다 더 좋은 일정한 곱셈 인자 내에서 Max-3SAT를 근사화하는 것이 NP-hard라는 것은 잘 알려진 결과입니다. 이 결과만으로는 일부 임계 값을 초과하는 일정한 추가 오차 내에서 Max-3SAT의 비율 버전을 근사화하는 것이 NP-hard라는 것을 의미하지는 않습니다. 그러나 Håstad [Has01]이 증명하는 것은 단순한 곱하기의 근사치보다 강력합니다. 그는 다음과 같은 약속 문제가 모든 상수 7/8 < s <1에 대해 NP- 완료임을 증명합니다 .
갭 - 3SAT 의
인스턴스 : 각 절은 정확히 세 가지 변수를 포함하는 CNF 수식 φ.
그렇습니다 약속 : φ는 만족합니다.
약속 없음 : 진실 할당 은 φ 조항 의 일부 이상을 충족하지 않습니다 .
이것으로부터, 우리는 1/8보다 더 큰 부가 오차 내에서 Max-3SAT의 비율 버전을 근사화하는 것이 NP-hard라고 결론 내릴 수 있습니다. 반면에 일반적인 간단한 랜덤 할당은 가산 오차 1/8 내에서 근사치를 제공합니다. 따라서, Håstad [Has01]의 결과는이 문제에 대한 최적의 곱셈의 근사치뿐만 아니라 최적의 첨가제의 근사치도 제공하지 않습니다. 나는 문헌에 명시 적으로 나타나지 않는 이와 같은 부가적인 근사치 결과가 많이 있다고 생각합니다.
참고 문헌
Oded Goldreich. 약속 문제 (시몬도 기억 [1935-2004] 조사). 계산 복잡성에 관한 전자 콜로키움 , 보고서 TR05-018, 2005 년 2 월. http://eccc.hpi-web.de/report/2005/018/
[Has99] Johan Håstad. C 1 은 n 1- ε 내에서 근사하기가 어렵습니다 . Acta Mathematica , 182 (1) : 105–142, 1999 년 3 월. http://www.springerlink.com/content/m68h3576646ll648/
[Has01] 요한 하 스타트. 최적의 근사치 결과. ACM 저널 , 48 (4) : 798–859, 2001 년 7 월. http://doi.acm.org/10.1145/502090.502098
[Pet94] 에레 스 페트 랭크. 근사 경도 : 간격 위치. 계산 복잡성 , 4 (2) : 133–157, 1994 년 4 월. http://dx.doi.org/10.1007/BF01202286