DSPACE (n) = DSPACE (1.5n)입니까?


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공간 계층 정리에서 가 공간 구성 가능한 경우 DSPACE ( )가 DSPACE ( 과 같지 않다는 것이 알려져 있습니다.f2 f ( n ) f ( n ) )2f(n)f(n))

여기서 DSPACE ( 나는 고정 알파벳이있는 튜링 머신에 의해 공간 에서 해결할 수있는 모든 문제의 클래스를 의미합니다 . 이를 통해 이러한 정확도로 공간 계층 정리를 고려할 수 있습니다.f(n))f(n)

표준 인수는 곱셈 상수 제공합니다 . 우리 는 보편적으로 하나의 튜링 기계의 계산을 구성하기 위해 공간 필요합니다 . 또한 정지 문제를 해결 하려면 이 필요합니다 .2f(n)f(n)

질문 : IS 인 DSpace ( f(n) )와 동일 인 DSpace ( 32f(n))?


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당신이 관심있는 이유 32 ? 겠습니까1+Ω(1)동등하게 재미있을?
토마스

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공간 계층 정리가 준다고 생각하는 이유는 무엇 입니까? 난 당신이 우리가 필요로한다고 주장한다고 가정 F ( N ) 시뮬레이션과 공간 로그 | Σ | | Σ | 무한 루프를 피하기 위해 단계 수를 계산하기위한 f ( n ) 공간. 그러나 두 경우 모두 먼저 테이프 에서 f ( n ) 번째 위치를 표시해야합니다 ( f 이후에 수행 할 수 있음)2f(n)f(n)log|Σ||Σ|f(n)f(n)f공간 구성이 가능합니다.) 마킹을 어떻게 하시겠습니까? 기계가 *를 쓸 수 없다고 가정하면 인수는 문제가 없지만 다른 합병증이 더 필요합니다.
domotorp

@Thomas는 사실은 내가 원하는 1+o(1)
알렉세이 Milovanov

답변:


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이 증명 될 수있는 인 DSpace (f(32n)) 인 DSpace(f(n))경우f표준 패딩 인자의 단순한 변형을 사용하여 선형 적어도 자란다. 언어L경우L={x0|x|/2xL}.

청구. L DSPACE (f(n)) 경우에만 L DSPACE (f(23n))의 경우f(n)32n.

(이 문제를 발견 한 Emil 덕분에 첫 번째 답변에 몇 가지 잘못된 진술이있었습니다.)

먼저 클레임을 사용하여 계층 구조를 증명하는 방법을 보여 드리겠습니다. 이후 f 선형 적어도 성장, 우리가 인 DSpace (2f(n)) 인 DSpace (f(2n)) . 언어 받아 L 인 DSpace (f(2n)) 인 DSpace (f(n)) . 주장을 사용하여 L DSPACE (f(43n))= DSPACE(f(n)), 마지막 평등은 간접 가정에 의한 것입니다. 그러나LDSPACE(f(32n))= DSPACE(f(n)), 여기서 마지막 평등은 간접 가정에 의해 다시 모순되어 모순을줍니다.

주장의 증거. 만약 L 인 DSpace (f(23n)), 다음을 증명하는L인 DSpace(f(n)), 우리가 단지 쓸 필요가|x|/20은 입력x의 끝에L을 받아 들인 기계를 시뮬레이트합니다. 이후f(n)32n, 이것은 우리가 사용하는 공간을 늘리지 않습니다. (실제로,f가 작고 알파벳 크기를 늘릴 수없는경우 쓰기 0의 수를 아는 것은 전혀 명확하지 않습니다. 대신 다른 테이프를 사용하여x끝 이후에 오는 모든 것을 쓸 수 있습니다.)

다른 방향은 우리가 *를 쓸 수 있다면 0을 *로 대체하여 간단합니다. (질문에 대한 내 의견에서 이것으로 문제를 참조하십시오.) 별을 쓸 수 없다면 L 의 정의 를 L={x10|x|/2xL} . 이제 별을 쓰는 대신 원래 입력을 유지합니다 x10|x|/2그걸로 작업하십시오. 그러나 우리가 1에 도달 할 때마다, 우리는 단어 끝 1인지 아닌지를 확인하기 위해 다른 1을 칠 때까지 바로갑니다. 우리가 다른 1을 찾았다면, 우리는 단지 1로 돌아갑니다. 우리가 아직 없으면, 우리는 여전히 돌아가지만, 별으로 취급되어야한다는 것을 알게 될 것입니다. 또한 새로운 단어 끝 마커를 갖도록 10을 쓴다. (실제로, f 가 작 으면 이 부분에 작은 캐치가 있습니다. 입력이 x10|x|/2 형식인지 어떻게 확인할 수 있습니까? 입력을 파괴하지 않고 여러 헤드를 사용해야 만 해결할 수 있습니다 작은 f .)


나는 그 주장을 전혀 이해하지 못한다. 그것에 상관 방법 I 보면, 심 구조 만 보여 그 경우 다음으로, L 'D S P C E ( F ( 2LDSPACE(f(n))청구항 매우 다르다 (의 위치 상관2LDSPACE(f(23n)) ). 마찬가지로, 반대 방향은 언급 된 바와 같이 전혀 명확하지 않으며, 나에게 분명한 것은L'DSPACE(f(223, 그 다음LDSPCE(F(N)+NLDSPACE(f(23n)). 액면가로 주장을 주장하더라도 주요 결과의 증거는 잘못되었습니다.LDSPACE(2f(n))LDSPACE(4LDSPACE(f(n)+n2)LDSPACE(2f(n)). LDSPACE(43f(n)+n3))
Emil Jeřábek

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@Emil 당신이 맞아요. 나는 그것을 고치려고 노력했다.
domotorp

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어떤 기계 모델을 사용하고 있는지는 명확하지 않지만, 길이가 공간 제한에 포함되지 않는 읽기 전용 입력 테이프가있는 표준 모델에서는 L ''D S P A C 를 표시하는 방법을 볼 수 없습니다 전자 ( f ( 2 적어도없이 O ( 로그 N ) 공간 오버 헤드. 그러나 이제 f 가 공간 구성 가능한한 주요 결과를 믿습니다. 실제로, 그것은 D S P A C E ( f ( n ) ) D S P A C E ( ( 1 + ϵ ) f ( nLDSPACE(f(23n))LDSPACE(f(n))O(logn)f 인수를 반복하여상수 ϵ > 0 에 대해 DSPACE(f(n))DSPACE((1+ϵ)f(n))ϵ>0
Emil Jeřábek

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@Emil 입력 테이프가 읽기 전용이라고 생각하지 않습니다. AFAIK는 경우에만 가정합니다 . f(n)<n
domotorp
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