Faut-il considérer


30

De nombreux experts pensent que la conjecture est vraie et l'utilisent dans leurs résultats. Ma préoccupation est que la complexité dépend fortement de la conjecture .PN PPNPPNP

Ma question est donc:

Tant que la conjecture n'est pas prouvée, peut-on / doit-on la considérer comme une loi de la nature, comme indiqué dans la citation de Strassen? Ou devrions-nous la traiter comme une conjecture mathématique qui pourrait être prouvée ou infirmée un jour?PNP

Citation:

"Les preuves en faveur des hypothèses de Cook et Valiant sont si écrasantes, et les conséquences de leur échec sont si grotesques, que leur statut peut peut-être être comparé à celui des lois physiques plutôt qu'à celui des conjectures mathématiques ordinaires."

[Volker Strassen est laudatif au gagnant du prix Nevanlinna, Leslie G. Valian, en 1986]

Je pose cette question lors de la lecture des résultats de physique post dans TCS? . Il est peut-être intéressant de noter que la complexité de calcul présente certaines similitudes avec la physique (théorique): de nombreux résultats de complexité importants ont été prouvés en supposant , tandis qu'en physique, les résultats physiques sont prouvés en supposant certains lois physiquesPNP P N P E=m c 2 . En ce sens, peut être considéré comme quelque chose comme . Retour aux résultats de physique en TCS? :PNPE=mc2

Le (TCS) pourrait-il être une branche des sciences naturelles?

Clarification:

(cf la réponse de Suresh ci-dessous)

Est-il légitime de dire que la conjecture en théorie de la complexité est aussi fondamentale qu'une loi physique en physique théorique (comme l'a dit Strassen)?PNP


10
Le site Web cstheory.stackexchange.com n'est pas un lieu propice aux discussions. Veuillez vérifier «Quel genre de questions ne devrais-je pas poser ici?» Dans la FAQ .
Tsuyoshi Ito du

11
Eh bien, j'espère que quelqu'un pourrait avoir une bonne réponse à ma question. Je trouve que le point de vue de Strassen est assez intéressant et, curieusement, nous n'en avons pas parlé. Je vais vérifier la FAQ maintenant ...
vb le

8
Vous demandez l'opinion des gens, pas des faits, donc cette question est clairement inappropriée à mon avis. Vous n'êtes pas obligé d'être d'accord, mais j'espère que ma position à ce sujet est claire.
Tsuyoshi Ito du

30
Je pense que cette question est assez importante et que dans ce cas nous pouvons faire une exception à la tendance à éviter les discussions.
Gil Kalai

3
@Gil Kalai: Il y a beaucoup de choses importantes à discuter dans ce monde, mais cstheory.stackexchange.com n'est pas le bon endroit pour eux. Veuillez en discuter ailleurs.
Tsuyoshi Ito du

Réponses:


57

La déclaration de Strassen doit être mise en contexte. C'était une adresse à un public de mathématiciens en 1986, une époque où de nombreux mathématiciens n'avaient pas une haute opinion de l'informatique théorique. La déclaration complète est

Pour certains d'entre vous, il peut sembler que les théories discutées ici reposent sur des bases faibles. Ils ne. Les preuves en faveur des hypothèses de Cook et Valiant sont si écrasantes et les conséquences de leur échec sont si grotesques que leur statut peut peut-être être comparé à celui des lois physiques plutôt qu'à celui des conjectures mathématiques ordinaires.

Je suis sûr que Strassen a eu des conversations avec des mathématiciens purs qui ont dit quelque chose comme

"Vous basez toute la théorie de la complexité sur un château de cartes. Et si P = NP? Alors tous vos théorèmes n'auront plus de sens. Pourquoi ne pas simplement faire un petit effort et prouver que P NP, plutôt que de continuer à construire une théorie sur des fondations si faibles. "

En 2013, alors que P NP était un problème de prix Clay depuis une douzaine d'années, il peut sembler difficile de croire que des mathématiciens aient réellement eu de telles attitudes; cependant, je peux personnellement attester que certains l'ont fait.

Strassen poursuit en disant qu'il ne faut pas renoncer à chercher une preuve de P NP (impliquant donc indirectement qu'il s'agit bien d'une conjecture mathématique):

Néanmoins, une preuve traditionnelle serait d'un grand intérêt, et il me semble que l'hypothèse de Valiant peut être plus facile à confirmer que celle de Cook ...

alors peut-être que je la qualifierais d’hypothèse de travail plutôt que de «loi physique».

Permettez-moi enfin de noter que les mathématiciens utilisent également de telles hypothèses de travail. Il existe un grand nombre d'articles sur les mathématiques prouvant des théorèmes dont les affirmations courent "En supposant que l'hypothèse de Riemann est vraie, alors ...".


1
"pourquoi ne pas simplement faire un petit effort et prouver que P NP ..." - mais probablement des efforts massifs ont été déployés depuis le début de la conjecture ....
vzn

7
@vzn: c'est pourquoi les mathématiciens qui ont dit des choses comme ça étaient si ennuyeux.
Peter Shor

=?

20

Je peux voir trois façons connexes de comprendre la question:

NPP

NPP

NPP

Je pense qu'il y a de bonnes raisons de répondre «oui» ou «oui qualifié» à ces trois questions.


12

Je ne suis pas sûr de comprendre. Une loi physique (du type que vous indiquez) est une expression mathématique d'un modèle (dans cet exemple, la relativité) qui prétend capturer la réalité. Une loi physique peut se révéler fausse si les mathématiques sous-jacentes sont incorrectes, mais elle peut aussi être fausse si le modèle sous-jacent change (par exemple, la mécanique newtonienne). P vs NP est une conjecture mathématique spécifique qui est vraie ou fausse (et qui peut être prouvée ou non)


Je sais que j'exagère avec la citation de Strassen. Ma préoccupation est que la complexité dépend fortement de la question P vs NP, comme la physique sur ses lois (comme vous l'avez précisé). La question est donc: tant que la conjecture P vs NP n'est pas prouvée, peut-on / doit-on la considérer comme une loi physique, comme indiqué Strassen?
vb le

7

Pour répondre à votre question d'origine:

PNP

"L'hypothèse de dureté NP?: Il n'y a aucun moyen physique pour résoudre des problèmes complets de NP en temps polynomial".

Il a donné une belle conférence à l'Université de Waterloo intitulée Intractabilité computationnelle en tant que loi de la physique


13

7
+1. À partir d'une des conversations que j'ai eues avec un ami, j'ai fini par croire que l'univers n'aurait aucune raison d'exister si P = NP.
labotsirc le

2
@labotsirc pourriez-vous donner vos raisons?
T ....

5

NLPSPACENPcoNPPNP


Du point de vue mathématique, votre réponse est logique, mais la question n'est pas mathématique. Je pense que P vs NP est une question plus naturelle et intuitive, il n'est donc pas déraisonnable de penser que P vs. NP est plus approprié comme point de départ. Au fond, je pense que la question n'est pas les mathématiques, mais comment les modèles mathématiques de calcul que nous avons construits correspondent au monde réel et ce qui peut y être fait.
Kaveh

1
NPcoNPPNP

1

ϕϕ


8
Sauf que nous savons que si les lois physiques n'empêchaient pas la création de machines Blum – Shub – Smale dans notre univers, P et NP seraient équivalents. La question est donc liée au monde physique dans ce sens.
Kyle Jones

@KyleJones Désolé, je ne comprends pas ce que vous dites (probablement parce que je ne connais pas assez le modèle BSS). Pourriez-vous me donner une référence qui explique cela plus en détail?
Thinniyam Srinivasan Ramanatha

Je voulais dire que si une preuve mathématique de la déclaration est produite, aucune preuve du monde physique ne peut la réfuter.
Thinniyam Srinivasan Ramanatha

-4

Vous pouvez faire beaucoup d'expériences sur les vitesses et les vitesses, et vous obtiendrez des preuves accablantes pour valider les lois de Newton. Bien sûr, vous verrez des choses très étranges dans des expériences très particulières, comme la vitesse de la lumière dans l'eau en mouvement ou certains événements astronomiques. Mais vos preuves accablantes vous diront: Newton a raison et ces lois sont ce dont vous avez besoin

Bien sûr, Newton "n'a pas raison" et Einstein est venu après lui.

Pour P = NP, nous pouvons voir beaucoup d'exemples où il semble que P ≠ NP. Mais dans certains cas particuliers, nous avons des choses étranges. Si P ≠ NP, il y a un nombre infini de classes entre elles, donc nous devrions trouver des problèmes dans NP qui ne sont pas dans P, mais ne sont pas NP-complets. Nous n'en connaissons aucun, et la plupart des candidats se sont avérés être en P.

Ce que vous pensez de ce problème dépend de l'endroit où vous souhaitez regarder. Je ne serais pas surpris si P = NP.


7
En fait, il y a encore beaucoup de candidats pour des problèmes NP-intermédiaires, dont la complexité exacte reste non résolue: cstheory.stackexchange.com/questions/79/…
Joshua Grochow

cette liste est bonne à savoir, merci pour ce commentaire!
Xoff
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