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实数存在理论作为复杂性类:一部综述

计算复杂性 2024-07-26 v1 计算几何 数据结构与算法 形式语言与自动机理论 计算机科学中的逻辑

摘要

我们调查捕捉实数存在理论决定复杂度的 R\exists \mathbb{R} 复杂性类。 R\exists \mathbb{R} 复杂性类起源于两个不同的传统:一个基于Blum-Shub-Smale实数计算模型,另一个则遵循Mn"{e}ev和Shor关于实数实现空间普适性的工作。多年来,对于 R\exists \mathbb{R} 而非NP被证明是衡量其复杂度的正确方式的问题数量有所增长,尤其是在计算几何、图形绘制、博弈论以及逻辑和代数某些领域。 R\exists \mathbb{R} 也开始在机器学习、马尔可夫决策过程和概率推理的背景下出现。我们旨在收集一套关于 R\exists \mathbb{R} 完全且困难问题的全面 compendium,以及一长串开放问题。该 compendium 作为本次调查的第三部分呈现;围绕 compendium 及其所涉领域的旅程构成第二部分。第一部分介绍将实数存在理论作为复杂性类进行讨论,其历史、动机和前景以及一些技术方面。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.18006,
  title  = {The Existential Theory of the Reals as a Complexity Class: A Compendium},
  author = {Marcus Schaefer and Jean Cardinal and Tillmann Miltzow},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.18006},
  year   = {2024}
}

备注

126 pages, 12 figures, 6 tables, about 150 complete problems and about 50 open problems