8 votos

una prueba de que L_min no está en el núcleo?

Definir $L_{min}$ a ser el lenguaje de todos los mínimos de máquinas de Turing, en algunas estándar de codificación. (Una de Turing Maching es mínima si se tiene el menor codificación de entre todos los TMs, reconociendo el mismo idioma). Sipser da un pulido prueba de que $L_{min}$ no es Recursivamente Enumerable (RE) idioma. El argumento es el siguiente: supongamos que al contrario que $L_{min}$ es en RE, con algunos enumerador $E$. Definir la máquina de Turing $B$, que obtiene su propia descripción, a través de la recursividad teorema, espera hasta que $E$ genera un programa de $C$ que es más de $B$, y luego se simula el comportamiento de $C$. La contradicción resulta de la suposición de que $E$ sólo genera un mínimo de programas y la construcción de $B$ como un programa más corto de lo que algunos "mínima" del programa.

Ahora quiero mostrar que la $L_{min}$ no está en núcleo (lo que significa que su complemento no está en RE). Alguna idea?

7voto

Philipp Keller Puntos 133

Este es un problema con un sorprendente y única historia. Ver la encuesta

Marcus Schaefer: Una visita guiada a un mínimo de los índices más corto y descripciones. Arch. De matemáticas. Registro de. 37(8): 521-548 (1998)

para más discusión. Una prueba de que el problema no es el núcleo puede ser extraído de la página 6 de la encuesta. Por comodidad voy a dar un argumento aquí. Por desgracia, no es tan simple como el "no-RE" de la prueba!

Vamos a mostrar una reducción de Turing $L_{ALL}$ = { $ M~|~L(M) = \Sigma^{\star} $} a $L_{min}$, lo cual es suficiente ya que $L_{ALL}$ es completa para el segundo nivel de la jerarquía aritmética (lo que implica que no es obligatorio). Intuitivamente, esto significa que dado un oracle para $L_{min}$ podríamos decidir la suspensión problema para las máquinas que han oráculos a detener el problema. Un núcleo del lenguaje no tienen esta propiedad.

Deje $\hat{M}$ ser el lexicográficamente primera máquina que no acepta entradas, en algunas de codificación de las máquinas.

En primer lugar, observamos que, dado un oráculo para $L_{min}$, que efectivamente se puede determinar si $M(M)$, se detiene o no, para un determinado $M$. (Recordemos que esto es suficiente para determinar si $M(x)$, se detiene o no, por $M$, $x$.)

Definir una máquina de $N_M$ que en la entrada de $t$, simula $M(M)$ a a $t$ pasos y se detiene iff la simulación se detiene. Para determinar si $M(M)$ detiene, hacer una lista de ${\cal L}$ de todas las máquinas de $M' \neq \hat{M}$ $M' \leq N_M$ tal que $M' \in L_{min}$. Esta lista puede calcularse mediante un oráculo para $L_{min}$. Observar que todas esas máquinas de aceptar al menos una entrada, ya que se excluyeron $\hat{M}$, y todos ellos son mínimas. A través de la vinculación, que efectivamente se puede encontrar enteros $t'$ de manera tal que cada una de las $M'(M')$ detiene en $t'$ pasos. Deje $t''$ ser el más grande de $t'$. A continuación, $M(M)$ detiene iff $M(M)$ se detiene en la mayoría de los $t''$ pasos.

Ahora que podemos decidir la suspensión problema, nos volvemos a calcular una función de la versión de $L_{min}$: dado un oráculo para $L_{min}$, se puede dar salida a la mínima equivalente de la máquina de $M'$ a la entrada de $M$. Si $M \in L_{min}$ esto es fácil. De lo contrario, hacemos una lista de ${\cal L}$ de todas las máquinas que están en $L_{min}$ y son más pequeños que los $M$. Entonces empezamos a calcular, por el aumento de las entradas de $x$, poco tablas indicando la aceptación/rechazo de comportamiento de todas las máquinas en ${\cal L}$, en las entradas visto hasta ahora. (Podemos hacer esto porque podemos resolver la suspensión problema con el oráculo!) Cuando nos encontramos con que una máquina de $M''$ diferencia en una entrada de $M$, lo eliminamos de ${\cal L}$. Si $M$ no es mínima, al final habrá una sola máquina $M'$ a la izquierda que todavía no difería de la de $M$, ya que todas las máquinas en ${\cal L}$ son mínimos. Si $M$ no es mínima, a continuación, esta $M'$ debe ser la mínima de la máquina.

Finalmente, definimos una máquina de $N$ que reconoce a $L_{ALL}$ con un oráculo para $L_{min}$. Deje $M_{ALL}$ ser el mínimo máquina de Turing que acepta todo. Si la entrada de $M$ es de menos de $M_{ALL}$, la salida NO. ($M$ debe rechazar algo.) Otra manera de calcular el mínimo de la máquina equivalente a $M$. Si $M = M_{ALL}$, la salida de SÍ, de lo contrario, la salida NO. Nota:$L(N) = L_{ALL}$.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X