stringtranslate.com

АС0

Схема цепи переменного тока 0 : входные биты n находятся внизу, а верхний вентиль формирует выход; схема состоит из вентилей И и ИЛИ с полиномиальным вентилем каждый, а глубина чередования ограничена константой.

AC 0 — это класс сложности , используемый в сложности схемы . Это наименьший класс в иерархии AC , состоящий из всех семейств схем глубины O(1) и полиномиального размера с неограниченным числом вентилей И и ИЛИ (мы допускаем вентили НЕ только на входах). [1] Таким образом, он содержит NC 0 , который имеет только ограниченные числа вентилей И и ИЛИ. [1]

Примеры проблем

Сложение и вычитание целых чисел вычислимы в AC 0 [2], но умножение — нет (в частности, когда входными данными являются два целых числа в обычном двоичном [3] или десятичном представлении целых чисел).

Поскольку это класс схем, как и P/poly , AC 0 также содержит все унарные языки .

Описательная сложность

С точки зрения дескриптивной сложности DLOGTIME - uniform AC 0 равен дескриптивному классу FO +BIT всех языков, описываемых в логике первого порядка с добавлением предиката BIT , или альтернативно с помощью FO(+, ×), или с помощью машины Тьюринга в логарифмической иерархии . [4]

Разделения

В 1984 году Фурст, Сакс и Сипсер показали, что вычисление четности входных битов (в отличие от вышеупомянутых задач сложения/вычитания, которые имели два входа) не может быть решено никакими схемами AC 0 , даже с неоднородностью. [5] [1] Из этого следует, что AC 0 не равно NC 1 , поскольку семейство схем в последнем классе может вычислять четность. [1] Более точные границы следуют из леммы о переключении . Используя их, было показано, что существует разделение оракулов между иерархией полиномов и PSPACE .

Ссылки

  1. ^ abcd Арора, Санджив ; Барак, Боаз (2009). Вычислительная сложность. Современный подход . Cambridge University Press . стр. 117–118, 287. ISBN 978-0-521-42426-4. Збл  1193.68112.
  2. ^ Баррингтон, Дэвид Микс; Масиэль, Алексис (18 июля 2000 г.). "Лекция 2: Сложность некоторых проблем" (PDF) . Летняя сессия IAS/PCMI 2000 г., Программа бакалавриата по математике в Клэе: Базовый курс по вычислительной сложности .
  3. ^ Kayal, Neeraj ; Hegde, Sumant (2015). "Lecture 5: Feb 4, 2015" (PDF) . E0 309: Topics in Complexity Theory . Архивировано (PDF) из оригинала 2021-10-16 . Получено 2021-10-16 .
  4. ^ Иммерман, Н. (1999). Описательная сложность . Springer. стр. 85.
  5. ^ Фёрст, Меррик; Сакс, Джеймс Б .; Сипсер, Майкл (1984). «Четность, схемы и иерархия полиномиального времени». Математическая теория систем . 17 (1): 13–27. doi :10.1007/BF01744431. MR  0738749. Zbl  0534.94008.