Методы автоматизации доказательства NP-полноты двумерных локально зависимых задач презентация

Содержание

Двумерные локально зависимые задачи Вход: поле h×w Вопрос: существует ли заполнение? Корректность заполнения = проверка квадратов s×s Примеры: Головоломки Сапер Какуро (CROSS SUM) Замощение данным набором полимино (p,q)-замощение Автоматизация доказательства

Слайд 1Методы автоматизации доказательства NP-полноты двумерных локально зависимых задач
Дворкин М. Э.
Научный руководитель: Корнеев

Г. А., к. т. н., доцент КТ СПбГУ ИТМО

dvorkin@rain.ifmo.ru


Слайд 2Двумерные локально зависимые задачи
Вход: поле h×w
Вопрос: существует ли заполнение?
Корректность заполнения =

проверка квадратов s×s

Примеры:
Головоломки
Сапер
Какуро (CROSS SUM)
Замощение данным набором полимино
(p,q)-замощение

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 3Применение устройств
«На языке задачи L» выражается известная NP-полная задача
Используются «устройства» (gadgets)

и провода, соединяющие их
Устройства могут быть сложны

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 4Постановка задачи
Автоматизация построения устройств с заданной функциональностью
Описание наборов устройств, достаточных для

доказательства NP-полноты
Программная реализация
Применение для доказательства NP-полноты конкретных задач
N-CROSS SUM

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 5Сведение 1-in-3 SAT к L
Задача 1-in-3 SAT:
Вход: конъюнкция из предикатов R(A,

B, C)
Вопрос: выполнима ли конъюнкция?
Удобна, поскольку истинность конъюнкций проверяется независимо

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 6Одинарные и двойные провода
Провод придумывается человеком, зачастую — просто
Устройство «создание провода»

не всегда существует
Рассматриваются двойные провода:
«в фазе»
«в противофазе»

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 7Набор устройств для двойных проводов
«Создание»
«Валидатор»
«Одинарный провод»
«Перекрещивание»
«1 из 3»
«2 из 3»
Автоматизация доказательства NP-полноты

двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 8Динамическое программирование по профилю
Профиль — вертикальный «срез» поля, содержит всю необходимую информацию

для дальнейшей обработки поля

Прямой профиль
Проще для понимания
Громоздкий переход, большая таблица переходов

Изломанный профиль
Их число больше
Таблица переходов меньше

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 9Подход «перебор всех полей»
Перебрать все поля, O(|A|hw)
Для каждого проверить, является ли

оно искомым устройством, O(nhwp|B|)
Итого: O(|A|hwnhwp|B|)
Улучшение: для разных полей не обрабатывать общие префиксы
Время работы: O(|A|hwnp|B|)

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 10Метадинамическое программирование
Рассмотрим два поля после обработки первых i клеток. Что если

все совпадает?
Метапрофиль — множества достижимых профилей для каждого набора булевых значений входных проводов
После обработки i-й клетки все поля с одинаковыми метапрофилями можно отождествить

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 11Метадинамическое программирование
O(min(|A|hwnp|B|, |A||B|nphw2np))
Критична высота рассматриваемого поля
Если после обработки столбца то же

множество метапрофилей, что и до нее, можно остановиться
Для каждого метапрофиля хранится одно поле-представитель (самое «красивое»)

Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач

Дворкин М. Э.


Слайд 12Задача (2,3)-замощения
Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач
Дворкин М. Э.


Слайд 13Задача 4-CROSS SUM (открытый вопрос)
Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач
Дворкин М. Э.


Слайд 14Задача 4-CROSS SUM (открытый вопрос)
Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач
Дворкин М. Э.


Слайд 15Спасибо за внимание







Есть ли вопросы?
Автоматизация доказательства NP-полноты двумерных задач
Дворкин М. Э.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика