¿La existencia de problemas de PH completa se relativiza?

12

El resultado de Baker-Gill-Solovay mostró que la pregunta P = NP no se relativiza, en el sentido de que ninguna prueba relativizante (insensible a la presencia de un oráculo) puede resolver la pregunta P = NP.

Mi pregunta es: ¿Hay un resultado similar para la pregunta "¿Existe un problema de PH completo?" Una respuesta negativa a esta pregunta implicaría P! = NP; Una respuesta afirmativa sería poco probable pero interesante porque significaría que el PH colapsa a cierto nivel.

No estoy seguro, pero sospecho que un oráculo TQBF conduciría a que PH sea igual a PSPACE y, por lo tanto, tenga un problema completo. Además de no estar seguro de esto, tengo curiosidad por saber si existe o no un oráculo con respecto al cual el PH probablemente no tenga un problema completo.

-Philip

Philip White
fuente

Respuestas:

16

Yao demostró, en 1985, que existen oráculos con respecto a los cuales la Jerarquía Polinómica es infinita. En relación con tal oráculo, no existen problemas de PH completo.

Además, tiene razón en que con un oráculo TQBF, PH es igual a PSPACE. De hecho, incluso P = PSPACE en presencia de un oráculo TQBF.

Srikanth
fuente
Gracias, esta fue la primera respuesta que respondió con precisión mi pregunta.
Philip White el
Sólo para hacer un punto de ventaja para los lectores, hay problemas -Complete para cada oráculo . Es decir, siempre hay problemas completos para cada nivel fijo de la jerarquía. A saber, decidir si el jugador 1 gana un juego de ronda, donde el árbitro del juego es descrito por un circuito con acceso oráculo a , es -completo. ( aquí que el jugador 1 obtiene el primer movimiento; de lo contrario, es -complete.)ΣkPAAkAΣkPΠkP
Andy Drucker
14

PH tiene problemas completos si y sólo si se derrumba: si tiene un problema completo , entonces para algunos , de modo . Por el contrario, si es finito, entonces para algunos , y es entonces PH-completo.LLΣkPkPH=ΣkPPHPH=ΣkPkΣkSAT

Como señaló Srikanth, hay oráculos en relación con los cuales el PH es infinito. (De hecho, encontrar tales oráculos fue parte de la razón por la cual las personas comenzaron a mirar PARITY no en en primer lugar). Usando técnicas similares basadas en circuitos, también hay, para cada , un oráculo que colapsa el exactamente ( Ker-I Ko, SICOMP 18 (2), 1989 ). Para aquellos que estén interesados, recomiendo la encuesta de Ker-I Ko .AC0kPHΣkP

Joshua Grochow
fuente
Gracias, esta respuesta también es útil. Creo que sabía que tenía problemas completos si colapsa, pero agradezco los detalles adicionales, particularmente con respecto al comentario PARITY / AC0.
Philip White el