P NP DTIME( nc ) :,A p B

Similar documents
סיבוכיות זמן ריצה רדוקציות ושלמות ב- NP המחלקה P הגדרה: = המחלקה NP הגדרה: שפה סגירות שפות הגדרה: רדוקציה

קשירות.s,t V שני צמתים,G=(V,E) קלט: גרף מכוון מ- s t ל- t ; אחרת.0 אם יש מסלול מכוון פלט: הערה: הגרף נתון בייצוג של רשימות סמיכות.

מכונת מצבים סופית תרגול מס' 4. Moshe Malka & Ben lee Volk

ALEPH-TAU Hebrew School Lesson 204 (Nouns & Verbs-Masculine)

Depth-First Search DFS

A lot of the time when people think about Shabbat they focus very heavily on the things they CAN T do.

Advisor Copy. Welcome the NCSYers to your session. Feel free to try a quick icebreaker to learn their names.

תרגול 8. Hash Tables

SEEDS OF GREATNESS MINING THROUGH THE STORY OF MOSHE S CHILDHOOD

Esther in Art and Text: A Role Reversal Dr. Erica Brown. Chapter Six:

The Hebrew Café thehebrewcafe.com/forum

A R E Y O U R E A L L Y A W A K E?

תכנון אלגוריתמים, אביב 2010, תרגול מס' 7 סריקה לעומק, מיון טופולוגי, רכיבים קשירים היטב. time time 1

eriktology The Writings Book of Ecclesiastes [1]

מבוא לתכנות ב- JAVA תרגול 7

Jacob and the Blessings

eriktology Torah Workbook Bereshiyt / Genesis [1]

Interrogatives. Interrogative pronouns and adverbs are words that are used to introduce questions. They are not inflected for gender or number.

Humanity s Downfall and Curses

HEBREW THROUGH MOVEMENT

Global Day of Jewish Learning

Name Page 1 of 5. דף ז. This week s bechina begins with the fifth wide line at the top of

Which Way Did They Go?

HEBREW THROUGH MOVEMENT

שלום SHALOM. Do you have peace with G-d? יש לך שלום עם אלוהים? First Fact. Second Fact

קובץ שאלות פתורות אביב 2102

Israel s Sons and Joseph in Egypt

הקיטסיגול הרבחה יעדמל בלושמה גוחה

Elijah Opened. Commentary by: Zion Nefesh

A Hebrew Manuscript of the Book of Revelation British Library, MS Sloane 273. Transcribed and Translated by Nehemia Gordon

תרגול מס' 01 אלגוריתם דיניץ

כ"ג אלול תשע"ו - 26 ספטמבר, 2016 Skills Worksheet #2

Noach 5722 בראשית פרק ב

A-level BIBLICAL HEBREW

Geography and the Rise of Rome

Practical Session No. 13 Amortized Analysis, Union/Find

מ ש ר ד ה ח י נ ו ך ה פ ד ג ו ג י ת א ש כ ו ל מ ד ע י ם על ה ו ר א ת ה מ ת מ ט י ק ה מחוון למבחן מפמ"ר לכיתה ט', רמה מצומצמת , תשע"ב טור א'

A Presentation of Partners in Torah & The Kohelet Foundation

Global Day of Jewish Learning

Jehovah Yahweh I Am LORD. Exodus 3:13-15

. s בנוסף, המרחק בקשתות על העץ מ- s לכל צומת ב- R הוא מינימאלי. נותן פיתרון ל: מציאת מסלול קצר ביותר מהמקור לכל צומת. גלוי צמתים ברי הגעה מהמקור.

M A K I N G N E G A T I V E S P O S I T I V E

A BibleInteract Production

הקיטסיגול הרבחה יעדמל בלושמה גוחה

Introduction to Hebrew. Session 7: Verb Tense Complete

Feeding the Hungry: PJ Programming at Local Food Bank. Webinar 2: Programming with Collaborative Partners January 9, 2013

Chumash Skills for 9-10G Breishit

מבוא למחשב בשפת פייתון

Global Day of Jewish Learning

Noah s Favor Before God

Sermon Study for June 9 th, rd Sunday After Pentecost! 1 Kings 17:17-24 Some time later the son of the woman who owned the house became ill.

Relationships: Everything Else is Commentary

Abraham s Ultimate Test

ניפוי שגיאות )Debug( מאת ישראל אברמוביץ

SHABBOS, 10 TAMMUZ, 5778

עץ תורשה מוגדר כך:שורש או שורש ושני בנים שכל אחד מהם עץ תורשה,כך שערך השורש גדול או שווה לסכום הנכדים(נכד-הוא רק בן של בן) נתון העץ הבא:

Global Day of Jewish Learning

THINKING ABOUT REST THE ORIGIN OF SHABBOS

SONG ANALYSIS WORKSHEETS

Jacob s Return to Canaan

1. What is Jewish Learning?

Free Download from the book "Mipeninei Noam Elimelech" translated and compiled by Tal Moshe Zwecker by permission from Targum Press, Inc.

BE A MENTSCH. Rabbi Yitzchok Sanders. Bringing Jews Close Together!

Forgive us, pardon us, grant us atonement Parashat Shelach Lecha June 9, 2018 Rabbi Carl M. Perkins Temple Aliyah, Needham

David's lament over Saul and Jonathan G's full text analysis and performance decisions

Beginning Biblical Hebrew

Congregation B nai Torah Olympia - D var Torah Parashat Shemini

Chapter 11 (Hebrew Numbers) Goals

The High Priest and Our Struggle with Work-Life Balance

תורשכ ירפס לכ ץבוק " ב י קלח יללכ רעש

ב "ה. ABC s of Judaism. Fundamentals of Jewish Thought and Practice. June 2007 Tammuz 5767 Jewish Educational Institute Chabad Brisbane

תוכן העניינים: פרק סדרות סיכום תכונות הסדרה החשבונית:... 2 תשובות סופיות:...8 סיכום תכונות הסדרה ההנדסית:...10

Extraordinary Passages:

These are the slides for the verb lectures that correspond to chapter 37 of Introducing Biblical Hebrew by Allen P. Ross.

The Heritage of the Righteous and the Calamity of the Wicked

בעיית שיבוץ משימות.J כל משימה j J מאופיינת על הקלט: קבוצת משימות.t(j) s(j) וזמן סיום ידי זמן התחלה J J של משימות לא חופפות בזמן, הפלט: תת-קבוצה שהיא מ

Name Page 1 of 6. דף ט: This week s bechina starts at the two dots in the middle of

סה"כ נקודות סה"כ 31 נקודות סה"כ 21 תוכן עניינים של פתרון המבחן. לולאת for )נתון אלגוריתם... מעקב, פלט

Computer Structure. Exercise #1 יש להגיש את התשובות הסופיות על גבי טופס זה.


Rule: A noun is definite or specific by 3 means: If it is a proper noun, that is, a name.

LIKUTEY MOHARAN #206 1

Untapped Potential Parshat Noach 5776 Rabbi Dovid Zirkind

סיכום מבני נתונים )שיעור( מרצה: אלכס סמורודניצקי. להערות: אמיר נווה

GCSE topic of SHABBAT. Shabbat. What you need to know (according to the syllabus)

Secrets of the New Year. from Harav Yitzchak Ginsburgh

numbering, and remembering even that which has been forgotten.

God s Calling of Abram

And the king lamented for Abner, and said: Should Abner die as a churl dieth?--no.

Extraordinary Passages:

The conjunctive vav (ו ) is prefixed to a Hebrew word, phrase, or clause for the following reasons:

The Book of Obadiah. The Justice & Mercy of God

SOURCE BOOK. The Holiday Series is an initiative of Partners Detroit Compiled by Rabbi Chaim Fink

The Benefits of Being Stiff-Necked. Rabbi Noah Gradofsky

From Slavery to Freedom

Translation Practice (Review) Adjectives Pronouns Pronominal suffixes Construct chains Bible memory passages

SHABBAT UNPLUGGING & RECONNECTING

Beginning Biblical Hebrew. Dr. Mark D. Futato Reformed Theological Seminary OT 504 Spring 2015 Traditional Track

Perek II Daf 19 Amud a

On Closure Yom Kippur, Kol Nidrei 5775 (2014) R. Yonatan Cohen, Congregation Beth Israel

Transcription:

ד ר ב ב יב י ת ת ג : : <Q,Σ,δ> M )",( : Q. Q c, acc,.q,q acc,q c Q. ". Σ. δ: Q\{q acc,q rct } Σ Q Σ {R,L} :., C - C C C : : C,C, x " x M C. 1 i C C +. c acc. 3 : x M x M ". acc. c x M x M ". x xlx M, x L M " :. x M x M ".x t(n) M,n x t(n) M.O(t(n)) L M LDTIME(t(n)) NP- P ת P= cn DTIMEn c :P x M p NP L : NP :. x L <=> u, u p x s. t. Mx, u =.L u- L M P NP DTIME( nc ) cn : :,A p B,B A f :

f xa<=>fx B. 1. : APA p B- BP. 1 A p C B p C- A p B : L ) h ( C L L LC )-C ( L. p L " "",. -C." " "",". NL.. -NP SAT : - M(x,u)=1- u,x : M(x,u)=1- u,x : M : M. M. M L M- -NP L :.NP-Complete P-,NP L :Ladner ת :- C C.δ,δ,.)δ C C δ - ( C C :- : C,C, x - x M C. 1 i C C +.. c acc. 3 : x M x M -.x M,. acc x M,x L M -.x L :- x M -. x M

M,n x t(n) M -.x t(n) L M - LNTIME(t(n)).O(t(n)) NP = cn NTIMEn c DTIME(tn) NTIMEtn c DTIME( c tn ) :. 1 :,, M- x s :. M. 1, M... s M. 3 :.s(n) M,n x s(n) M L M )( LDSPACE(s(n)).O(s(n)) M,n x s(n) M -. s(n) L M - LNSPACE(s(n)).O(s(n)) :.O(f(n)) f(n) : DTIME(fn) DSPACE(fn) NSPACE(fn) cn DTIME( c n ). 1 : L=DSPACE(log n) NL=NSPACE(log n) PSPACE= cn DSPACEn c NPSPACE= cn NSPACEn c EXP= cn DTIME( nc ) φ,, :)TQBF( TQBF. φ,,,.true : () O(s(n)) s(n) :)Savitch(. PSPACE=NPSPACE. :. f- f A : log-space.)" " ( log ".. A, :

G=, t s G :., + i< =,,, =. = {,, h i h i } :. NL=Co-NL :)Immerman Szelepcsényi( א ע ת,, " S " : x ". S C :.S C C C = :,,. P A =, - A,B :)Baker-Gill-Solovay( פ ת : M " p LΣ : x L y {,} y {,} y {,},,, = Π PH =. = Σ. = Σ i TQBF Σ :)Σ (, (. True,)i. PH.Σ Σ :. Σ = Σ i : ( :.P = Σ i,,) פגפ P,V.M NP L :)ZERO-KNOWLEDGE( P,V L - :,V(x),P(x,y), M(x,y)=accept x,y :./3 V(x) - P* V(x),P* :.1/3 V*.M(x,y)=accept x,y : ) (.S.P(x,y) V* S* =,, =, :)GRAPH-ISOMORPHISM( : u,v σ: " {, } {σ,σ} GRAPH-ISOMORPHISM. σ :,GI = {, ihi}. :.ε = ω ϵ: N [,] :) ( A f : {,} {,} :) ( : ϵ

Pr, {,} n, =.. = ε.- :.-, = : x > : {, {,} :)PRG( pseudo-random generator (PRG) n G. = : ε A, Pr A GU n = Pr ε. m. = c PRG c - :)HILL(

משפטי היררכיה משפט היררכיית מקום: אם f,g : N N פונקציות המקיימות f(n) log n ו- =o(g(n)) f(n) אזי מתקיים.DSPACE(f(n)) DSPACE(g(n)) משפט היררכיית זמן: אם f,g : N N פונקציות המקיימות f(n) n ו- o(g(n)) f(n) log(f(n)) = אזי מתקיים DTIME(g(n)).DTIME(f(n)) חישוב הסתברותי מכונת טיורינג הסתברותית: מכונת טיורינג עם שתי פונקציות מעברים δ. 0 δ, 1 בכל צעד המכונה מטילה מטבע הוגן ב ת בשאר המטבעות ומפעילה לפי תוצאת ההטלה את δ 0 או את δ. 1 מחלקות סיבוכיות הסתברותיות: RTIME(t(n)) הינה מחלקת כל השפות S הניתנות להכרעה ע י מכונת טיורינג הסתברותית המקיימת את התנאים הבאים: בהינתן קלט x באורך n, המכונה תמיד תבצע מספר צעדים החסום ע י.t(n). 1 אם x S אזי המכונה תקבל את x בהסתברות לפחות אם x S אזי המכונה תמיד תדחה את x (תקבל בהסתברות 0). BPTIME(t(n)) הינה מחלקת כל השפות S הניתנות להכרעה ע י מכונת טיורינג הסתברותית המקיימת את התנאים הבאים: בהינתן קלט x באורך n, המכונה תמיד תבצע מספר צעדים החסום ע י,t(n) ותטעה בהסתברות לכל היותר. 1 כלומר: 3. 1 3 אם x S אזי המכונה תקבל את x בהסתברות לפחות. 3 אם x S אזי המכונה תקבל את x בהסתברות לכל היותר.BPP = c N BPTIME(n c ),RP = c N RTIME(n c ) טענה: לכל קבוע 0< c, ניתן להחליף את הקבוע 1 בהגדרת RP בכל פונקציה p(n) המקיימת,1/n c p(n) 1 nc ולקבל את אותה המחלקה. טענה: לכל קבוע 0< c, ניתן להחליף את הקבוע 1 (ההסתברות לטעות) בהגדרת BPP בכל פונקציה p(n) 3 המקיימת nc p(n) 1 1/nc, ולקבל את אותה המחלקה. משפט:.BPP P/poly משפט:.BPP Σ p Π p חישוב הסתברותי ללא טעות: המחלקה ZPP מוגדרת להיות כל השפות S עבורן קיימת מ ט התסברותית המקיימת: זמן הריצה של המכונה הוא משתנה מקרי עם תוחלת חסומה ע י פולינום באורך הקלט. כאשר המכונה עוצרת, היא מחזירה תשובה נכונה - מקבלת קלט ב- S, ודוחה קלט שאינו ב- S. טענה:.ZPP = RP co-rp

הוכחות אינטראקטיביות מערכת הוכחה אינטראקטיבית עבור שפה S מתוארת באופן הבא: מאמת הינו מכונת טיורינג דטרמיניסטית פולינומית המקבלת קלט x ומחרוזת אקראית באורך פולינומי הנדגמת באופן אחיד r.,0} {1 x c למכונה גישה לשאילתות למוכיחה. מוכיחה היא פונקציה המחזירה תשובות לשאילתות על סמך הקלט x וכל השאילתות שבוצעו עד כה. 3 [המאמת יקבל את (x,r) באינטראקציה עם המוכיחה].Pr r 1 3 [המאמת יקבל את (x,r) באינטראקציה עם המוכיחה].Pr r לכל קלט x, S קיימת מוכיחה כך ש- לכל קלט x, S לכל מוכיחה מתקיים IP הינה מחלקת כל השפות S עבורן קיימת מערכת הוכחה אינטראקטיבית. שפת (GNI) Graph Non-Isomorphism מוגדרת להיות {לא קיים איזומורפיזם מ- G 1 ל- GNI = {(G 1,G ) G משפט:.GNI IP משפט שמיר (לא הוכחנו):.IP = PSPACE אלגוריתמי קירוב אלגוריתם קירוב- α : עבור בעיית מקסימיזציה (בהתאמה, מינימיזציה), אלגוריתם פולינומי המקבל קלט x עבורו קיים פיתרון חוקי אופטימלי עם ערך,OPT ומחזיר עבורו פיתרון חוקי עם ערך לכל הפחות (בהתאמה, לכל היותר).α OPT בעיות אופטימיזציה וקירובים שראינו עבורן: בעיית כיסוי צמתים קטן ביותר: בהינתן גרף =(V,E) G, יש למצוא קבוצת צמתים U V בגודל מינימלי, כך שלכל קשת (u, v) E או ש- U u או ש- U.v בעיית כיסוי צמתים במשקל קטן ביותר: בהינתן גרף =(V,E) G, ופונקציית משקל + R w, : E יש w(u) = u U מינימלי, כך שלכל קשת (u, v) E או למצוא קבוצת צמתים U V במשקל w(u) ש- U u או ש- U.v ראינו אלגוריתם קירוב לשתי הבעיות. אין קירוב ε לאף קבוע 0<ε לבעיות הנ ל תחת השערת ה- Games.Unique בעיית הסוכן הנוסע: בהינתן ערים {n,...,1} ומרחקים 0 (i d(i, (j =d(j, לכל זוג {n,...,1} i, j יש למצוא פרמוטציה π הממזערת את אורך המסלול המעגלי בין הערים.d(π) =d(π(n),π(1)) + n 1 i=1 d(π(i),π(i +1)) טענה: אין אף אלגוריתם קירוב לבעית הסוכן הנוסע אלא אם P. = NP בעיית הסוכן הנוסע המטרית: אותה בעיה, כאשר המרחקים d מקיימים את אי-שיוויון המשולש i, j, k {1,...,n} : d(i, j)+d(j, k) d(i, k) ראינו את האלגוריתם של כריסטופודס: אלגוריתם קירוב- 3 לבעיית הסוכן הנוסע המטרית.

בעיית :max 3SAT בהינתן פסוק CNF עם פסוקיות באורך 3, יש למצוא השמה המספקת בו זמנית מספר מקסימלי של פסוקיות בפסוק. 7 8 לבעיה. אין קירוב + ε 8 7 לאף קבוע ε>0 לבעיה אלא אם.P = NP ראינו אלגוריתם קירוב בעיית התרמיל: בהינתן תגמולים,r 1,...,r n N משקלים w 1,...,w n N וקיבול,W N יש למצוא אוסף איברים {1,...,n} I במשקל w(i) = i I w i W ותגמול r(i) = i I r i W גדול ביותר. ראינו שקיימת סכימת קירוב פולינומית לחלוטין (FPTAS) לבעיית התרמיל. סכימת קירוב פולינומית :(PTAS) אלגוריתם לבעיית מקסימיזציה (בהתאמה, מינימיזציה) המקבל קלט באורך n ופרמטר 0<ε ונותן קירוב ε 1 (בהתאמה, קירוב ϵ+1) בזמן פולינומי ב- n לכל 0<ε קבוע (דוגמא, בזמן.(n 1/ε סכימת קירוב פולינומית לחלוטין :(FPTAS) סכימת קירוב עם זמן ריצה פולינומי ב-( n/ε ). קושי קירוב ומשפט ה- PCP רדוקציה מייצרת פער: רדוקציה פולינומית f משפה S לבעיית מקסימיזציה (בהתאמה, מינימיזציה) A עם שלמות > 0 c ו-נאותות,s ומקיימת: אם x S אזי לקלט f(x) לבעייה A יש פיתרון אופטימלי עם ערך לפחות (בהתאמה, לכל היותר) c. אם x S אזי לכל פיתרון לקלט f(x) יש ערך לכל היותר (בהתאמה, לפחות) s. משפט: תהי A בעית מקסימיזציה עבורה קיימיםc>s>0 כך שלכל שפה S NP קיימת רדוקציה מייצרת פער מ- S ל- A עם שלמות c ונאותות s. אם P, NP אזי לא קיים אלגוריתם קירוב (ε ( s + ל- A לאף 0< ε. c הוכחה הניתנת לבדיקה הסתברותית: עבור שפה S, מאמת-(( r(n),q(n ) הינו מכונת טיורינג פולינומית הסתברותית המקיימת: בהינתן קלט x באורך n, המכונה מטילה לכל היותר r(n) מטבעות, ומבצעת עד q(n) שאילתות מקבילות להוכחה {1,0} π. התשובה לשאילתה i הינה,π[i] הביט ה- i במחרוזת π. אם x, S אזי קיימת הוכחה {1,0} π כך שבהינתן גישה ל- π באצמעות שאילתות, המאמת יקבל את x בהסתברות.1 אם x, S אזי לכל הוכחה {1,0} π, בהינתן גישה ל- π באצמעות שאילתות, המאמת יקבל את x בהסתברות לכל היותר. 1 הינה מחלקת כל השפות הניתנות להכרעה ע י מאמת-((( O(r(n)),O(q(n ). PCP(r(n),q(n)) משפט ה- PCP :.NP = PCP(log n, 1) בעיית :Max q-csp נתונה סדרה של פסוקיות, כאשר כל פסוקית הינה פונקציה בוליאנית על q מתוך המשתנים x, 1 x,..., n ויש למצוא השמה בוליאנית הממקסמת את היחס מספר הפסוקיות המסופקות ע י ההשמה. מספר הפסוקיות בסדרה משפט שקול למשפט ה- PCP : קיים מספר טבעי q N כך שלכל שפה S NP יש רדוקציה מייצרת פער מ- S ל- CSP Max q עם שלמות 1 ונאותות. 1

מעגלים בוליאנים מעגל בוליאני: גרף מכוון חסר מעגלים מכוונים עם n קודקודי קלט (דרגת כניסה = 0) ו- m קודקודי פלט (דרגת יציאה = 0). כל קודקוד שאינו פלט הוא שער עם דרגת כניסה 1 המסומן באחד מ-{,, }. גודל המעגל הוא מספר הקודקודים. משפחת מעגלים: סדרת מעגלים C} n } n N כך שלמעגל C n יש n קלטים ופלט אחד. משפחת המעגלים } n C} מכריעה שפה S אם לכל,n N ולכל קלט,x {0, 1} n מתקיים 1 = (x).x S C n :SIZE(t(n)) מחלקת כל השפות S עבורן קיימת משפחת מעגלים } n C} המכריעה את S כך שלכל n N גודל המעגל C n הינו לכל היותר.t(n).P/poly = k N SIZE(nk ) מכונת טיורינג עם עצה: DTIME(t(n))/a(n) הינה מחלקת כל השפות S עבורן קיימת מכונת טיורינג M וסדרת מחרוזות {s n } n N כך ש- a(n),s n {0, 1} ולכל x {0, 1} n המכונה M רצה בזמן לכל היותר t(n) על הקלט.x S ומקבלת אם ם (x, s n ) משפט: ) k.p/poly = k N DTIME(nk )/(n מסקנה:.P P/poly משפט קארפ-ליפטון: אם NP P/poly אזי.PH =Σ p משפט היררכיית הגודל: קיימים קבועים > 0 C,c כך שלכל פונקציה t, : N N אםn <,t(n) וכמו כן,.SIZE(t(n)) שאינה ב- SIZE(Ct(n) log(t(n))) אזי קיימת שפה ב-,ct(n) log(t(n)) < n