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Chaitin Omega在预言机计算中使用量的最优渐近界

逻辑 2016-05-04 v2 计算复杂性 计算机科学中的逻辑

摘要

Chaitin数Omega是一台通用前缀无关机(universal prefix-free machine)的停机概率,尽管它依赖于前缀无关机的底层枚举,但它总是图灵完全的(Turing-complete)。事实上可以观察到,对于每个可计算枚举(c.e.)实数,存在一个图灵泛函(Turing functional),Omega通过该泛函计算它,并且计算给定数的前n位所需的omega位数(即自变量n上的使用量)以上界为可计算函数h(n)=n+o(n)h(n) = n+o(n)为界。我们刻画了在停机概率(即c.e.实数)的预言机计算中Chaitin omega使用量的渐近上界。我们证明,对于任意满足h(n)nh(n)-n非递减的可计算函数hh,以下两个条件等价:(1) h(n)nh(n)-n是一个信息内容测度(information content measure),(2) 对于每个c.e.实数,存在一个图灵泛函,使得omega以被hh界定的使用量计算该实数。我们还给出了关于从Omega计算c.e.集合的类似刻画,表明对于任意可计算非递减函数gg,以下等价:(1) gg是一个信息内容测度,(2) 对于每个c.e.集合AA,Omega以被gg界定的使用量计算AA。给出了进一步结果以及与Solovay函数的一些联系。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.03208,
  title  = {Optimal asymptotic bounds on the oracle use in computations from Chaitin's Omega},
  author = {George Barmpalias and Nan Fang and Andrew Lewis-Pye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03208},
  year   = {2016}
}