Может ли

21

Рассмотрим язык ЕQUALяTYзнак равно{aNбN|N0} .

Известно, что ЕQUALяTY не может быть распознано ни одной чередующейся машиной Тьюринга (АТМ) с сублогарифмическим пространством (Szepietowski, 1994) . (Существует банкомат, использующий сублогарифмическое пространство для участников, но не для всех не членов!)

С другой стороны, Freivalds (1981) показал, что вероятностные машины Тьюринга с постоянной ошибкой в ​​ограниченном пространстве могут распознавать ЕQUALяTY но только в экспоненциальном ожидаемом времени ( Greenberg and Weiss, 1986 ). Позже было показано , что не ограничены ошибки о(журналжурналN) -пространства PTM может признать нерегулярный язык за полиномиальное ожидаемое время ( Дворк и Stockmeyer, 1990 ). Мой вопрос

распознают ли ПТМ в полулеминном подлогарифмическом пространстве ЕQUALяTY с ограниченной ошибкой.

Абузер Якарылмаз
источник
4
Я не понимаю, почему заголовок вопроса был отредактирован, чтобы удалить определение языка из него. Никто не собирается вообразить, что «сделать проверку на равенство» означает «решить язык {aNбN|N0} .
Дэвид Ричерби,
1
@DavidRicherby: Спасибо за ваши предложения по редактированию и комментарии. Я просто предпочитаю менее технические названия. В противном случае мне следует добавить не только определение языка, но и термины «распознанный», «ограниченная ошибка» и «вероятностные машины Тьюринга».
Абузер Якарылмаз
2
Название должно сказать людям, о чем вопрос. Это сообщество исследователей TCS, и каждый исследователь TCS знает, что означает «распознанная», «ограниченная ошибка» и «вероятностная машина Тьюринга». Аналогичным образом, « {aNбN|N0} » мгновенно понятен исследователям TCS; "сделать проверку на равенство" нет. Если бы язык {aNбN|N0} имел общеизвестное имя, использовать это имя было бы хорошо, но, насколько я знаю, это не так.
Дэвид Ричерби
1
Существует ли нерегулярный унарный язык, который можно распознать в пространстве (на детерминированной ТМ)? Если нет, то же доказательство может сработать здесь. о(журналN)
Domotorp
@domotorp: Да, существуют нестандартные языки, распознаваемые -пространственные детерминированные ТМ. (См. (Szepietowski, 1994), приведенное выше.)loglogn
Abuzer Yakaryilmaz

Ответы:

8

Я нашел ответ на свой вопрос. Результат был приведен в разделе 5 Karpinski and Verbeek, 1987 .

Для любого ввода длины PTM может с высокой вероятностью построить Θ ( log log n ) пространство (раздел 4). (С очень малой вероятностью машина может также построить логарифмическое пространство, и это может рассматриваться как «недостаток» алгоритма.) Затем PTM может решить, являются ли числа a '( n ) и b ' s ( m ) с высокой вероятностью равны с использованием пространства O ( log log n ) за полиномиальное время.nΘ(loglogn)anbmO(loglogn)

Идея заключается в следующем. Если , то k 4 log ( n + m ) такое, что n mnmk4log(n+m) (Alt and Mehlron, 1976). PTM может выбрать случайное число k , используяпробел O ( log log n ) . O ( log log n ) также достаточно, чтобы сохранить счетчик и, таким образом, попробовать больше половины всех возможных k . Случай n m может быть обнаружен с вероятностью более 1nmmodkkO(loglogn)O(loglogn)knm .12

Абузер Якарылмаз
источник