BPP (复杂度)

✍ dations ◷ 2025-05-14 15:59:55 #概率复杂度类,计算机科学中未解决的问题

在计算复杂度理论里面,BPP是在多项式时间内以几率图灵机解出的问题的集合, 并且对所有的输入,输出结果有错误的概率在1/3之内。BPP这个简写代表"Bounded-error"(有限错误),"Probabilistic"(几率的),"Polynomial time"(多项式时间)。

要是一个问题在BPP集合里面,则存在一个算法,此算法允许转硬币作随机的决定,并在多项式时间内结束。 对这个算法的任何输入,他都要在小于1/3的错误概率之下给出正确判断,不论这一个问题的答案是"正确"或者"错误"。

在这里定义里面的1/3是任意给定的。它可以是在 0 与 1/2(不包含0与1/2自身) 之间的 任意常数而BPP集合维持不变(当然这个常数必须跟输入值为何无关)。原因在于,虽然这算法有错误的几率,但是只要我们多进行几次算法,那多数的答案都是错误的几率会呈现指数衰减 . 因此证明我们可以很简单的架构一个更准确的算法,仅仅单纯多重复几次这个算法然后对每次的答案作多数决。

BPP是大小最大的几个问题类别之一,代表大多数的BPP问题都有有效率的概率算法,因此以上倏地方法可以用现在的机器快速取得解答。因为这个原因,我们对哪一些问题或问题种类在BPP里面有着实用方面的兴趣。

一个语言在BPP里面,当且仅当这语言存在一个概率图灵机 ,另

另外,BPP可以仅以决定性图灵机定义。一个语言是在BPP里面当且仅当存在一个多项式和一个决定性图灵机,满足

已知 BPP 在取补集之下有封闭性; 换句话说, BPP=Co-BPP。 BPP是否是NP的子集仍旧是一个公开的问题。 另外NP是否是BPP的子集也是个公开的问题; 如果是的话,则NP=RP并且PH {\displaystyle \subseteq } , Manindra Agrawal 与他的学生 Neeraj Kayal 和 Nitin Saxena为了这个问题找到了一决定性,多项式时间的算法,因而证实这个问题是在P里面。

一个很重要的范例问题已知在BPP内 (事实上在co-RP内),但不知道是否在P之内。这问题是等同多项式检定, 这问题在于决定一个多项式是否完全等同于一个零多项式。 换句话说,是否存在任何变数数值的组合令这个多项式的结果不为零? 这题目应均匀且随意的从一个至少 个值的有限集合取变数的值来达到有限几率的错误(代表多项式的总次数)。

BPP是低对应于自己 , 代表一个能在常数时间内解决BPP问题的BPP机器 (一个BPP 启示图灵机) ,他的运算能力并不因此比没有这能力的机器更强(或说,两个不同机器定义出来的问题种类维持不变)。

BPP这个语言集合是以一个普通的图灵机加上一个乱数的来源来定义。 相对应的量子计算机语言集合则是BQP。

任何在BPP里面的语言可以被多项式大小的布林线路来决定 (参见P/poly).

相关

  • 布列塔尼布列塔尼大区(布列塔尼语:Breizh;法语:Bretagne,发音:)是位于法国西北部的布列塔尼半岛、英吉利海峡和比斯开湾之间的一个大区,首府是雷恩。布列塔尼人来源颇为复杂。有一部分人是原
  • 现br /象现象(古希腊语:φαινόμενoν;英语:phenomenon,复数型:phenomena)是指能被观察、观测到的事实。通常是用在较特别的事物上。“现象”一词源为“可见的东西”,英文的“phenomen
  • 无线网络无线网络(英语:Wireless network)指的是任何型式的无线电电脑网络,普遍和电信网络结合在一起,不需电缆即可在节点之间相互链接。无线电信网络一般被应用在使用电磁波的摇控信息传
  • 锈革孔菌目锈革孔菌科 Hymenochaetaceae Repetobasidiaceae 裂孔菌科 Schizoporaceae地位未定(属):锈革孔菌目(学名:Hymenochaetales),又称刺革菌目,是伞菌纲的一目。这一目是基于分子系统发生
  • 中京电视台中京电视放送株式会社(中京テレビ放送株式会社),通称中京电视台(中京テレビ),简称CTV,是日本的一家电视台,1968年3月1日成立,1969年4月1日开播,放送范围以中京广域圈(爱知县、岐阜县和
  • 形态分类形态分类(英语:Form classification),亦作形式分类,是一个生物学的名词,指一种基于生物体形态的分类,不一定反映其生物学关系,与系统分类相对。形态分类一般只限于古生物学,以反映其
  • 大阪府第9区大阪府第9区是日本众议院的选区,始于1994年。北海道 13 | 山形县 4 | 静冈县 9 | 岛根县 3 | 大分县 4福井县 3 | 山梨县 3 | 德岛县 3 | 高知县 3 | 佐贺县 3青森县 4 | 岩
  • 范继跃范继跃(1972年3月-),四川省南部县人。毕业于成都理工大学马克思主义基础(高级文秘)专业,在职研究生学历。1994年1月加入中国共产党,现在为雅安市芦山县县委书记,因2013年芦山地震被网
  • 南维蒙特 (阿拉巴马州)南维蒙特(英文:South Vinemont),是美国阿拉巴马州下属的一座城市。面积约为0.88平方英里(约合 2.27平方公里)。根据2010年美国人口普查,该市有人口749人,人口密度为856/平方英里(约合
  • 波纳孔波纳孔(Bonnacon、Bonaconn)是栖息在亚洲沙漠或低木地的传说上的牛形动物,会排放灼热且恶臭的粪便保护自己。根据古罗马的博物学家老普林尼的‘博物志’,波纳孔的外型是长著马鬃