Tardos-Funktion Gegenbeispiel zu Blums


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In diesem Thread wird Norbet Blums versuchter PNP Beweis kurz widerlegt, indem festgestellt wird, dass die Tardos-Funktion ein Gegenbeispiel zu Satz 6 ist.

Satz 6 : Sei fBn eine monotone Boolesche Funktion. Angenommen, es gibt einen CNF-DNF-Approximator A dem eine Untergrenze für Cm(f) . Dann kann A auch verwendet werden, um die gleiche Untergrenze für zu beweisen Cst(f).

Hier ist mein Problem: Die Tardos-Funktion ist keine Boolesche Funktion. Wie erfüllt sie also die Hypothesen von Satz 6?

In dieser Arbeit diskutieren sie die Komplexität der Funktion φ(X)f(v) , die im Allgemeinen keine monotone Boolesche Funktion ist, da zunehmende Kanten φ(X) größer machen können, um φ(X)f(v) falsch , wenn es wahr ist mit weniger 1 ‚s in der Eingabe. Die Funktion φ(X)f(v) berechnet im Allgemeinen nicht 1 für T1und auf T 00T0 .

Tatsächlich werden die Testsätze und T 0 genau so gewählt, dass die Berechnung von 1 für T 1 und 0 für T 0 mit Monotonie Ihre Funktion zur genauen Berechnung von CLIQUE bedeutet (sie definieren die Grenze zwischen 1 und 0)T1T01T10T010 s in das Gitter der Eingaben), so implizieren diese Bemerkungen, dass die Tardos-Funktion die gleiche ist wie CLIQUE, was eindeutig nicht wahr ist.

Trotzdem behaupten so viele Leute - und so kenntnisreiche Leute - dass die Tardos-Funktion ein unmittelbares Gegenbeispiel ist, also muss es etwas geben, das mir fehlt. Könnten Sie bitte eine ausführliche Erklärung oder einen Beweis für diejenigen von uns liefern, die interessiert sind, aber nicht ganz auf Ihrem Niveau sind?


Eine gute Quelle wäre Juknas Buch , S.272 (kurz vor Satz 9.28). Angesichts der (nicht Boolean) Funktion , betrachten die Boolesche Funktion f φ die die Schwellwertoperation von ist φ : f φ ( G ) = { 1 , falls  φ ( G ) ϕfϕϕEs gilt dann das Ergebnis.
fϕ(G)={1if ϕ(G)n0otherwise
Clement C.

Also, klar zu sein, Sie sagen mir , dass wird bewerten 1 auf Cliquen der Größe fϕ(G)1 und0auf Graphen vonnEcken, die durch richtiges induziert werdenn0nFärbungen? n1
user144527

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Natürlich hält ths für nicht jeden . Aber Funktion Tardos f φ basiert auf einer monotonen graphenFunktion φ erfüllt ω ( G ) φ ( G ) & khgr; ( G ) . Die Schwellwertbildung von f ϕ von ϕ macht also genau das, was Sie sagen. Finden Sie am Ende von Abschnitt 9.8 hier . ϕfϕϕω(G)ϕ(G)χ(G)fϕϕ
Stasys

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Recht. Übrigens verstehe ich eigentlich nicht, warum Leute Ihre (angesichts all dieses Rauschens um diesen "Beweis" berechtigte) Frage herabstimmen? Jetzt ist der Autor dieser P! = NP-Behauptung an der Reihe: Erklären Sie, warum der "Beweis" für Tardos 'Funktion NICHT funktioniert. Zeigen Sie auf Seite X und Linie (n) Y im Papier. Hinweis: Der Fehler liegt in der oberen Grenze der Anzahl der Fehler, die während der Approximation verursacht wurden (Negationen können viele zuvor "gültige" Ausdrücke vernichten). Ansonsten (keine Erklärung) = kein "Beweis".
Stasys

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@Stasys, dein erster Kommentar kann eine Antwort sein.
Kaveh

Antworten:


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diese Bemerkungen implizieren also, dass die Tardos-Funktion dieselbe ist wie CLIQUE.f

Kurze Antwort - NEIN.

Es ist nur eine monotone "clique-like": akzeptiert alle cliques und lehnt alle vollständigen ( k - 1 ) -partiten Graphen ab. Es können jedoch einige von CLIQUE abgelehnte Graphen akzeptiert werden: Graphen G mit ω ( G ) < k, aber χ ( G ) k (sogenannte "nicht perfekte" Graphen). Dask(k1)Gω(G)<kχ(G)k Papier von Grötschel, Lovász und Schrijver bedeutet , dass hat eine nicht-monotone Schaltung von Polynom Größe. Aber nach Satz 6 im "Beweis" ,f jederMonotone Clique-ähnliche Boolesche Funktion erfordert nicht-monotone Schaltkreise mit superpolynomieller Größe. Eines dieser beiden Papiere muss also falsch sein. Das Papier GLS-1981 stand schon seit> 35 Jahren ...

Was Tardos tut, ist das Folgende. Sie geht von der Graphenfunktion , wobei ϑ die berühmte Lovász'sche Theta-Funktion ist. Die Grundtatsache ist , daß die Zahl φ ( G ) zwischen der Clique Nummer und der chromatischen Anzahl sandwichartig angeordnet ist: ω ( G ) φ ( G ) & khgr; ( G ) . Sie benutzt dann die Tatsache, dass ϑ ( G )φ(G):=ϑ(G¯)ϑφ(G)ω(G)φ(G)χ(G)ϑ(G) kann in Polynomzeit angenähert werden. Darauf aufbauend definiert sie eine Graphfunktion mit folgenden Eigenschaften:ϕ(G)

  1. Werte von können in Polynomzeit (in der Anzahl n der Eckpunkte) berechnet werden . ϕ(G)n
  2. ist monoton: Das Hinzufügen von Kanten kann nur den Wert erhöhen. ϕ
  3. gilt für alle Graphen G . ω(G)ϕ(G)χ(G)G

Dann definiert sie (wie Clement C. bemerkt) die gewünschte monotone Boolesche Funktion als: f ( G ) = 1 iff ϕ ( G ) k . Nach (1) hat die Funktion eine (nicht monotone) Schaltung von polynomischer Größe. Nach (2) ist f eine monotone Boolesche Funktion. Mit (3) akzeptiert f alle k- Klassen und lehnt alle vollständigen ( k - 1 ) -Partit-Graphen ab. ff(G)=1ϕ(G)kffk(k1)

Sehen Sie hier für technische Details.


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Das GLS-1981-Papier ist hier kostenlos. Dieses Papier basiert wiederum auf Khachiyan-1979-Elipsoidpapier. Also muss (mindestens) eines dieser drei Papiere falsch sein?
Tobias Müller

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@Tobias: na ja, wir sind uns ziemlich sicher, dass diese beiden> 35 alten Papiere korrekt sind (so oft in Vorlesungen reproduziert, dass schon jemand einen Fehler bemerkt hätte). Das Problem mit dem aktuellen "Beweis" ist, dass es "durch Konstruktion" ist, nicht "durch ein Argument" (wie in den beiden genannten Papieren). Es ist dann schwer gestaut, auf eine bestimmte Stelle hinzuweisen , an der die "Konstruktion" scheitert. Besonders wenn die "Konstruktion" so ungenau ist. Aus diesem Grund denke ich, dass es jetzt die VERPFLICHTUNG des Autors und nicht von uns ist, auf diesen Ort hinzuweisen (wo Tardos seine Konstruktion nicht durchläuft.)
Stasys
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