P = NP 인 경우 Goldbach의 추측 등의 증거를 얻을 수 있습니까?


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이것은 저의 전문 지식 중에서도 순진한 질문입니다. 미리 사과드립니다.

Goldbach의 추측과 수학에서 해결되지 않은 다른 많은 질문들은 술어 미적분학에서 짧은 공식으로 쓰여질 수 있습니다. 예를 들어, Cook의 논문은 "컴퓨터가 수학 증거를 일상적으로 발견 할 수 있습니까?" 추측으로 공식화

n[(n>22|n)rs(P(r)P(s)n=r+s)]

우리가 다 항적으로 긴 증거에주의를 제한한다면, 그러한 증거를 가진 정리는 NP에있다. 따라서 P = NP 인 경우, 예를 들어 Goldbach의 추측이 다항식 시간에 참인지 판단 할 수 있습니다.

내 질문은 : 우리는 또한 다항식 시간에 증거를 제시 할 수 있습니까?

편집 . Peter Shor와 Kaveh의 의견에 따라 Goldbach의 추측이 사실인지 짧은 증거가있는 이론 중 하나라면 사실인지 판단 할 수 있다는 주장을 인정해야합니다. 물론 우리는 모른다!


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첫째, Goldbach의 추측에 대한 짧은 (<1000 페이지?) 증거를 나타내려면 짧은 증거가 있어야합니다. P = NP는 그것에 관련이 없습니다.
Peter Shor

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@Suresh, @Kaveh :이 문제가 발생하는 것 같습니다. 여기 NP 검색 문제의 구체적인 예가 있습니다. 여기서 관련된 정량 자는 정리 의 증명 (적절한 공식 시스템에서)의 존재입니다 .
Kristoffer Arnsfelt Hansen

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또 다른 언급은 알고리즘을 실제로 작성할 수 있다는 것입니다. P = NP 인 경우 명령문의 길이와 최단 증명의 길이에 시간 다항식이 있으면 주어진 명령문에 대한 증거를 찾습니다. (이 다항식은 모든 정리에 적용되는 경계입니다.) 그러나 "천문학적"알고리즘이됩니다.
Kristoffer Arnsfelt Hansen

4
@Joe : 아니요, 실제로 알고리즘을 지금 바로 작성할 수 있습니다! (P = NP인지 모름). 아이디어는 Levin의 범용 검색으로 알려져 있습니다.
Kristoffer Arnsfelt Hansen

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@ 크리스토퍼 : 쿨! LS에 대해 몰랐습니다. 나는 마커스 허터가 LS에 대해 "정의 된 모든 문제에 대한 가장 빠르고 가장 짧은 알고리즘"이라는 개선점을 가지고 있음을 알았다. International Computer of Foundations of Computer Science, 13 (3) : 431-443, 2002.
Joseph O'Rourke

답변:


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과연!

P = NP 인 경우 Goldbach의 추측 (또는 다른 수학적 진술)에 길이 n의 증거가 있는지 여부를 결정할 수있을뿐만 아니라 효율적으로 찾을 수 있습니다!

왜? 우리가 요청할 수 있기 때문에 : 첫 번째 비트에 조건부 증거가 있습니까 ..., 그렇다면 첫 두 비트에 조건부 증거가 있습니까 .... 등입니다 ...

그리고 당신은 어떻게 n을 알고 있습니까? 모든 가능성을 순서대로 늘리면됩니다. 우리가 i 번째 가능성에서 한 걸음을 내딛을 때 우리는 또한 각각의 가능성 1.에서 한 걸음 시도합니다. (i-1).


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이 Levin의 범용 검색 알고리즘이 아닌가요?
Mohammad Al-Turkistany

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@ turkistany : 그렇습니다!
Dana Moshkovitz

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Dana가 질문에 대답했습니다. 그러나 실제 측면에 대한 의견이 있습니다.

P=NPP=NPP=coNP

NPlP=NPl

P=NPllP=NPPDTime(n2))이 알고리즘을 가져 와서 실행 가능하지만 매우 큰 길이의 증거를 확인하여 사람이 생각해 낼 수있는 증거보다 큽니다. 알고리즘이 답을 찾지 못하면 문장 을 증명하는 것은 실제로 불가능합니다. Dana가 언급 한 트릭은 증거를 찾기 위해 여기에서도 작동합니다.

실용적인 수단 :

  1. P=NPDTime(10000n10000)

  2. 증거가있을 경우에만 증거를 찾을 수 있습니다 (즉, ZFC에서 문장이 결정 불가능한 문장이 아님). 증거는 매우 짧아야합니다.

  3. PNPNP=DTime(nlogn)

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