공간 계층 정리는 비 균일 계산으로 일반화됩니까?


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일반적인 질문

공간 계층 정리는 비 균일 계산으로 일반화됩니까?

몇 가지 더 구체적인 질문이 있습니다.

  • 가 ?L/polyPSPACE/poly

  • 모든 공간 구성 가능 함수 f(n) 에 대해 DSPACE(o(f(n)))/polyDSPACE(f(n))/poly ?

  • 어떤 함수 h(n) 대해서는 다음과 같이 알려져 있습니다 : 모든 공간 구성 가능 f(n) , DSPACE(o(f(n)))/h(n)DSPACE(f(n))/h(n) ?

답변:


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우리가 증명할 수있는 비 균일 한 "공간 계층 구조"는 분기 프로그램크기 계층 구조입니다 . 부울 함수 경우, 는 계산하는 분기 프로그램의 최소 크기를 나타냅니다 . 회로 크기에 대한이 계층 인수와 유사한 인수로 상수 있으므로 모든 값 에 대해 함수 되도록 .B ( f ) f ϵ , c b ϵ 2 n / n f : { 0 , 1 } n{ 0 , 1 } b cf:{0,1}n{0,1}B(f)fϵ,cbϵ2n/nf:{0,1}n{0,1}bcnB(f)b

나는 분리 생각 에서 어렵다. 일부 언어 가 수퍼 다항식 분기 프로그램 복잡성을 가지고 있음을 증명하는 것과 같습니다 . 간단한 인수는 고정 다항식 분기 프로그램 이 없다는 것을 보여줍니다 .L / 폴리 P S P A C E P S P A C EPSPACE/polyL/polyPSPACEPSPACE

제안. 모든 상수 에는 언어 있으므로 충분히 큰 에 대해 입니다. (여기서 은 대한 표시기 함수입니다 .)L P S P A C E n B ( L n ) > n k L n L { 0 , 1 } nkLPSPACEnB(Ln)>nkLnL{0,1}n

증명. 우리가 입증 계층으로 분기 프로그램있다 사이즈 함수 계산 와 . 다항식 공간에서는 크기 의 모든 분기 프로그램, 크기 의 모든 분기 프로그램 및 길이 의 모든 입력을 반복 하여 분기 프로그램 를 찾을 수 있습니다. 그런 다음 를 시뮬레이션 하여 를 계산할 수 있습니다 .n k + 1 f B ( f ) > n k n k + 1 n kPnk+1fB(f)>nknk+1nkP P fnPPf

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