电路复杂性

✍ dations ◷ 2025-11-25 05:29:56 #计算复杂性理论

电路复杂性理论在1990年代以前,被众多研究者认为是解决NP与P关系问题的可能的途径之一。电路复杂性研究的对象是非一致性的计算模型电路,并考虑计算一个布尔函数所需的最小的电路的深度(depth)和大小(size)等资源。其中,大小为多项式大小的电路族可以计算的布尔函数被记为P/poly。可以证明,P包含在P/poly之中,而卡普-利普顿定理(Karp-Lipton theorem)表明若P/poly在NP之中,则多项式层级(polynomial hierarchy)将会坍缩至第二层,这是一个不大可能的结果。这两个结果结合起来表明,P/poly可以当作是分离NP与P的一个中间的工具,具体的途径就是证明任一个NP完全问题的电路大小的下界。在直观上说,电路复杂性也绕过了NP与P问题的第一个困难:相对化证明困难(relativizing proofs)。

在1980年代,电路复杂性途径取得了一系列的成功,其中包括奇偶性函数(Parity function)在 A C 0 {\displaystyle AC^{0}} 中的下界为指数,以及团问题(clique problem)在单调性电路(monotone circuit)中的下界为指数。然而在1994年Razborov和Rudich的著名论文自然性证明(Natural proof)中指出,上面所用证明电路下界的方法,在单向函数存在的前提下是不可能分离NP和P的。该结果使很多专家对证明电路下界来分离NP和P的前景表示不乐观。

分支程序是电路复杂性的一个研究方向。

算术电路某种程度上可以看作布尔电路的代数版本。与布尔电路计算一个布尔函数不同,它计算的是一个在一个特定域上的多项式。

相关

  • 甲状腺机能低下症甲状腺机能低下症(Hypothyroidism),又称作甲状腺功能减退症,或是简称甲减,是一个因甲状腺无法分泌足够的甲状腺激素的内分泌疾病。此病可以造成很多症状,像是畏寒、疲劳、便秘、抑
  • 图像式思考辅助工具图像式思考辅助工具是一种将知识、概念或构思表利用视觉方式表达出来的方法,主要用于脑力激荡法(brainstorming)过程中,将各人的思想记录下来,以便将来向其他人重新覆述各人的思
  • 亚尔佛德·罗素·华莱士阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士 OM FRS(英语:Alfred Russel Wallace,1823年1月8日-1913年11月7日),英国博物学者、探险家、地理学家、人类学家和生物学家,以“天择”独立构想演化论而
  • 量子闸在量子计算和特别是量子线路的计算模型里面,一个量子门(或量子逻辑门)是一个基本的,操作一个小数量量子比特的量子线路。它是量子线路的基础,就像传统逻辑门跟一般数字线路之间的
  • 曼泰拉萨尔曼泰拉萨尔国家森林(英语:Manti-La Sal National Forest)是一座超过1.2 × 106英亩(4,900平方千米)的美国国家森林,位于犹他州中部、东南部,科罗拉多州西部。森林的行政中心位于普
  • 托博尔斯克托博尔斯克 (俄语:Тобо́льск、鞑靼语:Tubıl),是俄罗斯秋明州的一座城市,位于托博尔河注入额尔齐斯河处。2002年人口92,880人。化学元素周期表发明者德米特里·伊万诺维
  • 桃园市客家文化馆桃园市客家文化馆位于桃园市龙潭区,为一处以客家文化为主题的博物馆。本馆最初为龙潭乡在1997年向桃园县政府提报之专案。该案提报本馆为乡镇级文化设施,馆名定为“龙潭乡客家
  • 米纳勒尔县米纳勒尔县(Mineral County, Colorado)是美国科罗拉多州西南部的一个县。面积2,273平方公里。根据美国2000年人口普查,共有人口831人。县治克里德(Creede)。成立于1893年3月27日
  • 船坞登陆舰船坞登陆舰(英语:Amphibious transport dock),是一种两栖战舰,船身中设有巨大的坞舱,主要用来装载登陆艇和两栖车辆,一般也可以搭载少量直升机,在两栖作战中,依靠这些搭载的载具向陆
  • 楔骨楔骨(cuneiform),跗骨之一,共有三块:楔骨位于足舟骨(英语:Navicular bone)、第一跖骨、第二跖骨、第三跖骨之间。三个楔骨彼此侧面相连,外侧接的是骰骨(英语:cuboid bone)。楔骨共有三块