For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Класс ZPP.

Класс ZPP

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Положение класса ZPP в иерархии классов сложности.

В теории вычислительной сложности ZPP (англ. zero-error probabilistic polynomial time — безошибочный вероятностный полиномиальный) — это класс задач с ответом «Да» либо «Нет», для которых существует вероятностная машина Тьюринга, удовлетворяющая следующим свойствам:

Существует альтернативный набор свойств:

  • Машина Тьюринга всегда работает за полиномиальное время.
  • Она отвечает «Да», «Нет» или «Не знаю».
  • Ответ может быть либо правильным, либо «Не знаю».
  • Машина Тьюринга отвечает «Не знаю» с вероятностью не больше ½.

Выбор одного из двух наборов свойств приводит к эквивалентным определениям класса ZPP. Машину Тьюринга, удовлетворяющую этим свойствам, иногда называют машиной Тьюринга типа Лас-Вегас.

Эквивалентное определение через пересечение

[править | править код]

Класс ZPP равен пересечению классов RP и Co-RP. Часто именно это принимается за определение ZPP. Чтобы продемонстрировать это, заметим, что любая задача принадлежащая одновременно RP и co-RP имеет алгоритм типа Лас-Вегас:

  • Допустим, существует язык L, распознаваемый RP-алгоритмом A и (возможно отличным от A) co-RP-алгоритмом B.
  • Выполним один шаг алгоритма A на входной последовательности. Если будет возвращен ответ «Да», то окончательный ответ должен быть «Да». В противном случае запустим один шаг алгоритма B с тем же входом. Если он ответит «Нет», то окончательный ответ должен быть «Нет». Если не выполнено ни одно из предыдущих условий, повторим данный шаг.

Заметим, что лишь один из алгоритмов A или B может дать неправильный ответ, и вероятность этого события равняется на каждом шаге 50 %. Таким образом, вероятность достигнуть k-го шага уменьшается экспоненциально относительно k. Это показывает, что математическое ожидание времени работы полиномиально. Из сказанного следует, что пересечение классов RP и co-RP содержится в ZPP.

Покажем, что ZPP содержится в пересечении RP и co-RP. Пусть имеется машина Тьюринга типа Лас-Вегас C, которая решает задачу. Обозначим математическое ожидание времени её работы за M (по условию, оно конечно). Тогда можно построить следующий RP алгоритм:

  • Запустим C на время, не меньшее 2M. Если за это время C получила ответ — возвращаем его. Если до момента останова никакого ответа не получено, говорим «Нет».

Вероятность того, что ответ будет получен до момента останова, равняется ½ (из неравенства Маркова). Это в свою очередь означает, что вероятность ответа «Нет» при правильном ответе «Да» (такое могло случиться из-за преждевременной остановки C), равна ½, что удовлетворяет определению RP. Для доказательства включения ZPP в co-RP можно либо воспользоваться тем же рассуждением, либо заметить, что ZPP замкнут относительно взятия дополнения.

Литература

[править | править код]
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. (13 мая 2011)
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Класс ZPP
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?