[BuK] Bekannte Probleme aus BuK

[FoSAP] Formale Systeme, Automaten, Prozesse
[BuK] Berechenbarkeit und Komplexität
[MaLo] Mathematische Logik

Bekannte Probleme aus BuK

Beitragvon philipp » 16.02.08 17:01

Ich habe mal eine Liste erstellt, die alle bekannten Probleme zusammenfassen soll. Bitte helft mir sie zu vervollständigen, und die 5 "TODO"s zu beantworten:

http://www-users.rwth-aachen.de/Philipp.Fischer/files/probleme.pdf

philipp
Benutzeravatar
philipp
 
Beiträge: 394
Registriert: 05.11.06 23:36
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: Medizin

Beitragvon Fighter_MV » 16.02.08 17:54

Sehr gute Liste, so was habe ich gebraucht ;) Mir wa rnämlich in der Präsenzübung ein Problem nicht mehr gängig und so etwas wollte ich nun vermeiden. Danke für die Mühe!!! Hier mal meine Meinungen zu den To Dos.

A_EQ: Nicht rekursiv aufzählbar
Komplement A_EQ: nicht rekursiv, aber rekursiv aufzählbar

POSTAPE: Nicht rekursiv aufzählbar
Komplement POSTAPE: Nicht rekursiv aufzählbar

H_EQ: Nicht rekursiv aufzählbar
Komplement H_EQ: nicht reskursiv und nicht rekursiv aufzählbar


Kleine Ergänzung zu CycleCover:

Jeder Knoten liegt auf genau einem Kreis.
Fighter_MV
 
Beiträge: 400
Registriert: 25.09.06 14:51
Wohnort: Eschweiler
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: BWL

Beitragvon philipp » 16.02.08 18:03

Ok, CycleCover habe ich verbessert, bei den anderen Sachen warte ich nochmal, was die anderen noch so dazu sagen
Benutzeravatar
philipp
 
Beiträge: 394
Registriert: 05.11.06 23:36
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: Medizin

Beitragvon heipei » 16.02.08 18:04

Bei IndependentSet fehlt ein "n" in der Überschrift.

Ansonsten eine echt schöne Aufstellung, hätte ich damals bei BuK auch gern gehabt ;)
Benutzeravatar
heipei
Moderator
 
Beiträge: 769
Registriert: 02.11.06 21:55
Wohnort: Aachen
Studiengang: Informatik (Dipl.)
Studiert seit: fertig
Anwendungsfach: Medizin

Beitragvon tobias » 16.02.08 18:16

Leider habe ich bis jetzt zu den ToDos auch noch nichts gefunden.

Aber bei der Eigenschaft von POS-Tape steht "LIN-Tape nicht rek.".
Benutzeravatar
tobias
 
Beiträge: 177
Registriert: 10.03.06 13:55
Wohnort: Willich / Aachen

Beitragvon philipp » 16.02.08 18:41

Rechtschreibfehler korrigiert
Benutzeravatar
philipp
 
Beiträge: 394
Registriert: 05.11.06 23:36
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: Medizin

Beitragvon MartinL » 16.02.08 20:24

Bei Postape würd ich sagen ist das Komplement rekursiv aufzählbar. Man kann die entsprechende Turingmaschine auf einer Universellen TM simulieren, die in dem Moment akzeptiert, wo eine Bandpositionen <0 benutzt wird. Die Simulation ist auch möglich, da POSTAPE nach einem konkreten Wort fragt.

Allerdings glaub ich nicht, dass das Komplement von A_EQ rekursiv aufzählbar ist.
Idee für Reduktion von D auf not A_EQ

Man übergibt not A_EQ die Maschine M_i und eine Maschine M*, die prüft ob w auf dem Band steht, wenn ja, dann akzeptiert sie, ansonsten führt sie M_i auf der Eingabe aus.
Wenn nun M_i w nicht akzeptiert, dann ist die Sprache von M_i und M* nicht gleich, also kommt 1 bei raus. Was korrekt ist für D.
Wenn M_i w akzeptiert, dann erkennen M_i und M die selbe Sprache, also kommt 0 heraus, was auch korrekt ist für D.

Also kann man eine nicht rekursiv aufzählbare Sprache auf not A_EQ reduzieren => not A_EQ ist auch nicht rekursiv Aufzählbar.

Oder überseh ich nu irgendwas? ... ich glaub nicht.

Mit dem Rest bin ich soweit einverstanden.

Ergänzung: Vorsicht mit Coloring. Hier sind wenn dann nur Varianten mit 3 und mehr Farben NP - vollständig, auch wenn ich mir nicht ganz sicher bin. 2 - Färben kann man mit Breitensuche lösen.
MartinL
 
Beiträge: 531
Registriert: 23.01.07 20:48
Studiert seit: WS 06/07
Anwendungsfach: Mathe

Beitragvon mirko » 16.02.08 20:46

MartinL hat geschrieben:Ergänzung: Vorsicht mit Coloring. Hier sind wenn dann nur Varianten mit 3 und mehr Farben NP - vollständig, auch wenn ich mir nicht ganz sicher bin. 2 - Färben kann man mit Breitensuche lösen.


die anzahl der farben ist doch teil der eingabe. da man nicht verhindern kann, das jemand 3 eingibt, ist das problem npc
mirko
 
Beiträge: 1032
Registriert: 22.10.06 18:33
Studiert seit: WS 12/13

Beitragvon philipp » 16.02.08 21:07

Das mit POSTAPE denke ich auch so. Hab ich jetzt auch mal eingetragen.


MartinL hat geschrieben:Ergänzung: Vorsicht mit Coloring. Hier sind wenn dann nur Varianten mit 3 und mehr Farben NP - vollständig, auch wenn ich mir nicht ganz sicher bin. 2 - Färben kann man mit Breitensuche lösen.


Wenn du so willst, ist auch coloring mit N Farben nicht NP-hart, wenn es N Knoten gibt, weil das dann immer geht... Aber die Anzahl der Farben gehoert ja nicht zur spezifikation des problems sondern ist teil der eingabe. Daher ist es im allgemeinen schon NP-Hart.

Und die Sache mit A_EQ. Ja denke ich auch so. Habe mich gerade trotz deiner einleuchtenden Reduktion an einem Gegenbeweis versucht und da ist es mir klar geworden. Habe ich also auch geaendert.
Benutzeravatar
philipp
 
Beiträge: 394
Registriert: 05.11.06 23:36
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: Medizin

Beitragvon Fighter_MV » 16.02.08 21:31

ich frage mich auch grade wie darauf kommen konnte, dass es rekursiv aufzählbar ist. Entweder ich hab mich verschrieben oder ich war einfach doof :)
Fighter_MV
 
Beiträge: 400
Registriert: 25.09.06 14:51
Wohnort: Eschweiler
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: BWL

Beitragvon MartinL » 16.02.08 21:42

H_EQ, sollte sich wie A_EQ verhalten, da man A_EQ auf H_EQ reduzieren kann, indem man die Maschine, immer wenn sie verwirft in eine Endlosschleife schicken kann.
MartinL
 
Beiträge: 531
Registriert: 23.01.07 20:48
Studiert seit: WS 06/07
Anwendungsfach: Mathe

Beitragvon Commo » 17.02.08 03:04

H_{EQ} nicht rekursiv aufzählbar mit der Begründung, dass das Teilproblem H_{EQw} = \{<M_1><M_2>w \ | \ M_1 \text{ und } M_2 \text{ halten auf w}\} zwar rekursiv aufzählbar wäre, aber bei H_{EQ} alle Eingaben überprüft werden müssen. An dieser Stelle "wirds wieder unendlich" und die rekursive Aufzählbarkeit ist futsch.

Ebenso würde ich bei L(S) argumentieren, nämlich, dass in S Funktionen sein können, die unendlich viele Eingaben akzeptieren. Hier müssten für rekursive Aufzählbarkeit unendlich viele TM auf unendlich viele Eingaben getestet werden. Das hört sich doch sehr unaufzählbar an...

Bei XOR_w^M wird in der Musterlösung unterschieden: Falls M w akzeptiert, gilt XOR_w^M = A_w, ansonsten XOR_w^M = \overline{A}_w. A_w ist nicht rekursiv und rekursiv aufzählbar, daraus folgt \overline{A}_w ist nicht rekursiv aufzählbar. Das Problem ist also entweder im allgemeinen nicht rekursiv aufzählbar oder aber hängt von M ab.
Commo
 
Beiträge: 380
Registriert: 12.07.06 21:45

Beitragvon CrazyPumuckl » 17.02.08 21:00

Hi, suche noch je ein Beispiel für folgende Probleme:

1.) Problem aus NP, dass nicht in NPC liegt (und es sollte trivialerweise kein Problem aus P sein)

2.) Problem, dass NP-hart ist, aber nicht in NPC liegt (da es nicht in NP liegt)
\frac{0}{0}
Benutzeravatar
CrazyPumuckl
 
Beiträge: 557
Registriert: 17.11.06 11:31

Beitragvon fw » 17.02.08 21:21

CrazyPumuckl hat geschrieben:1.) Problem aus NP, dass nicht in NPC liegt (und es sollte trivialerweise kein Problem aus P sein)

Irgendwie scheint das immer wieder missverstanden zu werden (obwohl das hier schon öfters diskutiert wurde): Es ist NICHT bekannt ob es Probleme gibt, die in NP aber nicht in P liegen! (Diese Frage ist doch genau die Problemstellung des P/NP-Problems)

CrazyPumuckl hat geschrieben:2.) Problem, dass NP-hart ist, aber nicht in NPC liegt (da es nicht in NP liegt)

Halteproblem
Benutzeravatar
fw
 
Beiträge: 1356
Registriert: 17.05.06 19:37
Studiengang: Informatik (Dipl.)
Studiert seit: fertig
Anwendungsfach: Mathe

Beitragvon philipp » 02.03.08 23:38

So,
habe das mit dem NumZettel gerade auch schon gemacht. Also hier der Source zu dem BukProbleme-Zettel:

http://www-users.rwth-aachen.de/Philipp ... obleme.tex

Dann könnt ihr den erweitern, wie ihr Lust habt.
Benutzeravatar
philipp
 
Beiträge: 394
Registriert: 05.11.06 23:36
Studiengang: Informatik (M.Sc.)
Studiert seit: WS 07/08
Anwendungsfach: Medizin

Nächste

Zurück zu Theoretische Informatik