Apakah LOGLOG = NLOGLOG?

32

Tentukan LOGLOG sebagai kelas bahasa yang dapat dihitung dalam ruang O (loglog n) oleh mesin Turing deterministik (dengan akses dua arah ke input). Demikian pula mendefinisikan NLOGLOG sebagai kelas bahasa yang dapat dihitung dalam ruang O (log log n) oleh mesin Turing non-deterministik (dengan akses dua arah ke input). Apakah benar-benar tidak diketahui bahwa kelas-kelas ini berbeda?

Saya hanya dapat menemukan beberapa survei yang lebih lama dan teorema bahwa jika mereka sama maka L = NL (yang bukan hanya argumen padding sepele!), Tapi entah bagaimana saya merasa bahwa memisahkan kelas-kelas ini tidak mungkin sulit. Tentu saja saya mungkin benar-benar salah, tetapi jika setiap bit kedua input adalah angka dari 1 ke n dalam urutan meningkat dalam biner, dipisahkan oleh beberapa simbol, maka mesin sudah dapat belajar loglog n dan dengan setiap bit kedua lainnya kita bisa masukan masalah yang bisa mengelabui mesin deterministik tetapi bukan mesin non-deterministik. Saya belum melihat persis bagaimana ini bisa dilakukan tetapi terasa seperti pendekatan yang mungkin, karena dengan trik ini kita pada dasarnya dapat memasukkan log kedalaman dan pohon biner bersama dengan strukturnya alih-alih pita linear biasa.

domotorp
sumber
3
Dari pencarian cepat, saya menemukan kertas "Komputasi dengan Ruang Sublogaritmik" oleh Maciej Liskiewicz dan Rudiger Reischuk. Juga, tampaknya dalam ruang sublogaritmik, hubungan kelas sangat bergantung pada model yang digunakan.
chazisop
1
@ chazisop: ini adalah salah satu survei yang juga saya temukan, semuanya sepertinya berusia setidaknya sepuluh tahun tentang topik ini.
domotorp
1
Saya pikir @Kaveh dirujuk ke posting ini .
Hsien-Chih Chang 張顯 之
2
Memori Anda memang samar-samar, teorema adalah bahwa setiap TM yang menggunakan o (log log n) ruang harus teratur.
domotorp
4
@domotorp: kedua pernyataan adalah teorema, tetapi untuk Anda perlu satu-tape. (Tentu saja, untuk Anda juga dapat mengasumsikan satu-tape, karena terjemahan multi-tape ke satu-tape tidak menambah ruang.) Referensi yang dicari Neal Young adalah: Kobayashi (1985) ( dx.doi.org/10.1016/0304-3975(85)90165-3 ) membangun Hennie (1965) ( dx.doi.org/10.1016/S0019-9958(65)90399-2 ), yang menunjukkan bahwa TM one-tape linear-waktu hanya memutuskan bahasa biasa dan memperkenalkan urutan persimpangan. o(nlogn)SPACE(o(loglogn))
Joshua Grochow

Jawaban:

15

The masuk dalam kebun binatang kompleksitas yang mengejutkan rinci; itu mengklaim bahwa NLOGLOG = co-NLOGLOG di koran

Komputasi nondeterministik dalam ruang sublogaritmik dan konstribilitas ruang , Viliam Geffert, SIAM Journal on Computing, 1991.

Tetapi setelah membaca singkat, saya tidak melihat adanya klaim tentang fakta bahwa NLOGLOG ditutup dengan komplemen; mungkin diperlukan tampilan yang lebih dalam. Dan hasil utama yang mereka miliki adalah bahwa tidak ada nondeterministic sepenuhnya ruang-constructible monoton terbatas meningkatkan fungsi untuk . Diketahui bahwa jika fungsi tersebut ada, makas(n)s(n)=o(logn)

SPACE[s(n)]NSPACE[s(n)] .

Dan dalam kesimpulannya penulis mengklaim bahwa "... masalah pemisahan utama ini tetap terbuka ."

Seperti yang dikatakan @chazisop, hubungan kelas kompleksitas tingkat rendah ini bergantung pada model, dan dinyatakan dalam entri kebun binatang bahwa

"Ada beberapa definisi yang mungkin dari kelas ini; yang paling umum adalah kelas bahasa yang dapat dihitung dalam ruang O (log log n) oleh mesin Turing deterministik dengan akses dua arah ke input."

Yang bertepatan dengan definisi Anda dan juga kertas.

Hsien-Chih Chang 張顯 之
sumber
5
Saya pikir itu hanya mengklaim NLOGLOG = co-NLOGLOG. Saya juga tidak dapat menemukan pernyataan ini dalam abstrak makalahnya, meskipun saya tidak dapat membuka makalah lengkapnya.
domotorp
2
@domotorp: Anda benar. Saya merasa sangat malu dengan jawaban saya yang salah ... Saya terlalu lelah bahkan salah membaca kalimat, Mungkin saya harus istirahat untuk Natal.
Hsien-Chih Chang 張顯 之