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A0

Diagrama de un circuito CA 0 : Los n bits de entrada están en la parte inferior y la puerta superior produce la salida; el circuito consta de puertas AND y OR de abanico polinomial cada una, y la profundidad de alternancia está limitada por una constante.

AC 0 es una clase de complejidad utilizada en la complejidad de circuitos . Es la clase más pequeña en la jerarquía AC y consta de todas las familias de circuitos de profundidad O(1) y tamaño polinomial, con puertas AND y puertas OR de fanin ilimitado (permitimos puertas NOT solo en las entradas). [1] Por lo tanto, contiene NC , que solo tiene puertas AND y OR de fanin acotadas. [1]

Problemas de ejemplo

La suma y resta de enteros se pueden calcular en AC 0 , [2], pero la multiplicación no (específicamente, cuando las entradas son dos enteros bajo las representaciones binarias [3] o de base 10 habituales de enteros).

Dado que es una clase de circuito, como P/poly , AC 0 también contiene todos los lenguajes unarios .

Complejidad descriptiva

Desde un punto de vista de complejidad descriptiva , DLOGTIME - AC uniforme 0 es igual a la clase descriptiva FO +BIT de todos los lenguajes descriptibles en lógica de primer orden con la adición del predicado BIT , o alternativamente por FO(+, ×), o por la máquina de Turing en la jerarquía logarítmica . [4]

Separaciones

En 1984, Furst, Saxe y Sipser demostraron que el cálculo de la paridad de los bits de entrada (a diferencia de los problemas de suma/resta mencionados anteriormente que tenían dos entradas) no puede decidirse por ningún circuito AC 0 , incluso con no uniformidad. [5] [1] De ello se deduce que AC 0 no es igual a NC 1 , porque una familia de circuitos de la última clase puede calcular la paridad. [1] Se desprenden límites más precisos del lema de conmutación . Utilizándolos, se ha demostrado que existe una separación de oráculo entre la jerarquía polinómica y PSPACE .

Referencias

  1. ^ abcd Arora, Sanjeev ; Barak, Boaz (2009). Complejidad computacional. Un enfoque moderno . Cambridge University Press . págs. 117–118, 287. ISBN 978-0-521-42426-4.Zbl 1193.68112  .
  2. ^ Barrington, David Mix; Maciel, Alexis (18 de julio de 2000). "Conferencia 2: La complejidad de algunos problemas" (PDF) . Sesión de verano 2000 de la IAS/PCMI, Programa de pregrado de Matemáticas Clay: Curso básico sobre complejidad computacional .
  3. ^ Kayal, Neeraj ; Hegde, Sumant (2015). "Conferencia 5: 4 de febrero de 2015" (PDF) . E0 309: Temas de la teoría de la complejidad . Archivado (PDF) del original el 2021-10-16 . Consultado el 2021-10-16 .
  4. ^ Immerman, N. (1999). Complejidad descriptiva . Springer. pág. 85.
  5. ^ Furst, Merrick; Saxe, James B .; Sipser, Michael (1984). "Paridad, circuitos y la jerarquía de tiempo polinomial". Teoría de sistemas matemáticos . 17 (1): 13–27. doi :10.1007/BF01744431. MR  0738749. Zbl  0534.94008.