Conjecture: Tous les langages FPT NP-complets sont à paramètres fixes isomorphes

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Conjecture de Berman – Hartmanis: tous les langages NP-complets se ressemblent, en ce sens qu'ils peuvent être liés les uns aux autres par des isomorphismes polynomiaux temporels [1].

Je suis intéressé par une version plus fine du "temps polynomial", c'est-à-dire si nous utilisons des réductions paramétrées.

Un problème paramétré est un sous-ensemble de , où Σ est un alphabet fini et Z 0 est l'ensemble des nombres non négatifs. Une instance d'un problème paramétré est donc une paire ( I , k ) , où k est le paramètre.Σ×Z0ΣZ0(I,k)k

Un problème paramétré est à paramètre fixe réductible à un problème paramétré π 2 s'il existe des fonctions f , g : Z 0 Z 0 , Φ : Σ× Z 0 Σ et un polynôme p ( · ) de telle sorte que pour toute instance ( I , k ) de π 1 , ( Φ ( I ,π1π2fgZ0Z0Φ:Σ×Z0Σp(·)(I,k)π1 est une instance de π 2 calculable dans le temps f ( k ) · p ( | I | ) et ( I , k ) π 1 si et seulement si ( Φ ( I , k ) , g ( k ) ) π 2(Φ(I,k),g(k))π2f(k)·p(|I|)(I,k)π1(Φ(I,k),g(k))π2. Deux problèmes paramétrés sont équivalents à paramètre fixe s'ils sont réductibles l'un à l'autre.

Certains problèmes NP-complets sont FPT, par exemple, la version de décision du problème de couverture de sommets est NP-Complète, elle a un algorithme [2]. Trouver de meilleures réductions de paramètres fixes d'un problème FPT qui est NP-complet peut conduire à un meilleur algorithme, par exemple, en invoquant une réduction à une "version garantie ci-dessus" du problème Multiway Cut peut conduire à un algorithme dans le temps O ( 4 k ) pour le problème AGVC (Above Guarantee Vertex Cover) [3], qui est meilleur que l' algorithme original O ( 15 k ) [4].O(1.2738k+kn)O(4k)O(15k)

My Conjecture: All FPT NP-complete languages are fixed-parameter-isomorphic.

Cette conjecture est-elle vraie?

[1] Berman, L .; Hartmanis, J. (1977), «Sur les isomorphismes et la densité de NP et d'autres ensembles complets», SIAM Journal on Computing 6 (2): 305–322.

[2] J. Chen, IA Kanj et G. Xia, Amélioration des limites supérieures pour la couverture des sommets, Theor.Comput. Sei., 411 (2010), pp. 3736-3756.

[3] M. Cygan, M. Pilipczuk, M. Pilipczuk et JO Wojtaszczyk, On multiway cut paramétré au-dessus des limites inférieures, dans IPEC, 2011.

[4] M. Mahajan et V. Raman, Paramétrer les valeurs garanties ci-dessus: Maxsat et maxcut, J. Algorithms, 31 (1999), pp. 335-354.

Rupei Xu
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3
Je ne comprends pas ce que vous entendez par "langage FPT NP-complet". Il n'y a pas de notion naturelle qu'un langage soit en soi FPT; la question est de savoir si une paire langue / paramètre est FPT.
Huck Bennett
4
Notez qu'une réduction à paramètres fixes peut simplement résoudre un problème FPT et générer une instance Oui / Non triviale du problème cible.
Serge Gaspers

Réponses:

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Serge Gaspers a déjà mentionné pourquoi votre conjecture est trivialement vraie.
Cependant, on peut en fait obtenir des isomorphismes à paramètres fixes à temps polynomial ,
ce que je réalise maintenant n'est pas beaucoup moins trivial, car il s'applique à chaque
paire ordonnée de problèmes FPT non triviaux avec une réduction au sens ordinaire.


cπ1
YNπ2
π1π2

π1nc
YN
π1π2


cπ1knnck Par conséquent, il satisfait votre condition de paramètre fixe.


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