Jerarquia booleana

jerarquia de classes de complexitat

En teoria de la complexitat, la jerarquia booleana (també coneguda per BH, de Boolean Hierarchy) és la jerarquia de combinacions booleanes (intersecció, unió i complementació) dels conjunts NP. També es pot descriure com la classe de circuits booleans sobre predicats NP. El col·lapse de la jerarquia booleana implicaria un col·lapse de la jerarquia polinòmica.[1]

Definició modifica

La jerarquia booleana (BH) es pot definir com:[2]

  • BH1 és NP-
  • BH2k és la classe de llenguatges que son la intersecció d'un llenguatge a BH2k-1 i un llenguatge a coNP.
  • BH2k+1 és la classe de llenguatges que son la unió d'un llenguatge a BH2k i un llenguatge a NP.
  • BH és la unió de tots els BHi.

També es pot definir de la següent manera. Primer cal definir la conjunció i la disjunció de la següent forma:

 

 

Que vol dir que la conjunció de dues classes conté els llenguatges que son la intersecció d'un llenguatge de la primera classe i un llenguatge de la segona classe. La disjunció es defineix d'una forma equivalent.

Segons aquesta definició, DP = NP ∧ coNP.

Les altres classes de la jerarquia booleana es poden definir així:

 

 

Que també es poden definir de la següent manera:[3]

 

 

O alternativament, per tot k ≥ 3:[4]

 

Relacions entre classes de la jerarquia polinòmica modifica

La classe DP (Difference Polynomial Time) és equivalent a BH₂.[5]

Referències modifica

  1. «SIAM (Society for Industrial and Applied Mathematics)». DOI: 10.1137/s0097539790178069. [Consulta: 15 desembre 2018].
  2. «Complexity Zoo:B - Complexity Zoo». Arxivat de l'original el 2013-06-03. [Consulta: 15 desembre 2018].
  3. «More complicated questions about maxima and minima, and some closures of NP» (en anglès). Theoretical Computer Science, 51, 1-2, 01-01-1987, pàg. 53–80. DOI: 10.1016/0304-3975(87)90049-1. ISSN: 0304-3975.
  4. «(T. Riege, J. Rothe) Completeness in the Boolean Hierarchy: Exact-Four-Colorability, Minimal Graph Uncolorability, and Exact Domatic Number Problems - a Survey». [Consulta: 15 desembre 2018].
  5. «The complexity of facets (and some facets of complexity)» (en anglès). Journal of Computer and System Sciences, 28, 2, 01-04-1984, pàg. 244–259. DOI: 10.1016/0022-0000(84)90068-0. ISSN: 0022-0000.