Time-Space Lower Bounds for NP-Hard Problems

NP 难问题的时空下界

基本信息

  • 批准号:
    0728809
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-01-01 至 2010-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project studies the intrinsic power and limitations of current and future computing devices. The focus lies on so-called NP-complete problems, a ubiquitous class of computational problems and the subject of one of the seven millennium prize questions proposed by the Clay Mathematics Institute as grand challenges for the 21st century. No efficient algorithms for NP-complete problems are known. Such algorithms would have many applications in science and engineering but would also jeopardize the security of internet communication. In fact, all the cryptographic systems currently in use hinge on the assumption that there do not exist efficient algorithms for NP-complete problems. The goal of this research is to make progress in establishing that premise by showing that NP-complete problems do not have efficient algorithms that use a small amount of memory space.The investigator and other authors have shown that satisfiability does not have a deterministic algorithm that runs in time n^c and space n^d for certain nontrivial combinations of the constants c and d. The same holds for other natural NP-complete problems. This project intends to quantitatively improve the time-space lower bounds for NP-complete problems in the deterministic model. A concrete objective for satisfiability is a quadratic time lower bound for subpolynomial-space algorithms. The project also aims to establish similar lower bounds in the randomized and the quantum model, where currently nothing nontrivial is known. An ambitious long-term goal is to prove superpolynomial lower bounds for subpolynomial-space algorithms that solve more complex NP-hard problems like the permanent.
本项目研究当前和未来计算设备的内在能力和局限性。 重点在于所谓的NP完全问题,一个无处不在的计算问题和克莱数学研究所提出的21世纪世纪重大挑战的七个千年奖问题之一的主题。 没有有效的算法NP完全问题是已知的。 这种算法在科学和工程领域有许多应用,但也会危及互联网通信的安全。 事实上,目前使用的所有密码系统都基于这样一个假设,即不存在解决NP完全问题的有效算法。 本研究的目标是通过证明NP完全问题不存在使用少量内存空间的有效算法来建立这一前提。研究者和其他作者已经证明了可满足性不存在一个确定性算法,该算法对于常数c和d的某些非平凡组合在时间n^c和空间n^d中运行。 这同样适用于其他自然NP完全问题。 本计画的目的是在确定性模型中,对NP完全问题的时空下界进行量化的改进。 可满足性的一个具体目标是子多项式空间算法的二次时间下界。 该项目还旨在在随机和量子模型中建立类似的下限,目前还没有任何非平凡的东西。 一个雄心勃勃的长期目标是证明子多项式空间算法的超多项式下界,以解决更复杂的NP-难问题,如永久性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dieter van Melkebeek其他文献

Space Hierarchy Results for Randomized and other Semantic Models
  • DOI:
    10.1007/s00037-009-0277-1
  • 发表时间:
    2009-11-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.000
  • 作者:
    Jeff Kinne;Dieter van Melkebeek
  • 通讯作者:
    Dieter van Melkebeek
An improved time-space lower bound for tautologies
  • DOI:
    10.1007/s10878-009-9286-x
  • 发表时间:
    2010-01-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.100
  • 作者:
    Scott Diehl;Dieter van Melkebeek;Ryan Williams
  • 通讯作者:
    Ryan Williams
Locality from Circuit Lower Bounds
电路下界的局部性
  • DOI:
    10.1137/110856873
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Matthew Anderson;Dieter van Melkebeek;Nicole Schweikardt;Luc Segoufin
  • 通讯作者:
    Luc Segoufin
Special Issue “Conference on Computational Complexity 2010” Guest Editor’s Foreword
  • DOI:
    10.1007/s00037-011-0008-2
  • 发表时间:
    2011-05-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.000
  • 作者:
    Dieter van Melkebeek
  • 通讯作者:
    Dieter van Melkebeek
A Generic Time Hierarchy with One Bit of Advice
  • DOI:
    10.1007/s00037-007-0227-8
  • 发表时间:
    2007-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.000
  • 作者:
    Dieter van Melkebeek;Konstantin Pervyshev
  • 通讯作者:
    Konstantin Pervyshev

Dieter van Melkebeek的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Dieter van Melkebeek', 18)}}的其他基金

AF: Small: The Power of Randomness in Decision and Verification
AF:小:决策和验证中随机性的力量
  • 批准号:
    2312540
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: EAGER: The Power of Isolation in Computing
AF:EAGER:计算中隔离的力量
  • 批准号:
    1838434
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CCF: AF: Student Travel Support for the IEEE Conference on Computational Complexity 2014
CCF:AF:2014 年 IEEE 计算复杂性会议学生差旅支持
  • 批准号:
    1415168
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF:Small: Derandomization and Lower Bounds
AF:Small:去随机化和下界
  • 批准号:
    1319822
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF:Small: Applications of AP-free sets and derandomization
AF:Small:无 AP 集和去随机化的应用
  • 批准号:
    1017597
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Techniques for Separations and Inclusions of Complexity Classes
职业:复杂类的分离和包含技术
  • 批准号:
    0133693
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

基于非对称k-space算子分解的时空域声波和弹性波隐式有限差分新方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
联合QISS和SPACE一站式全身NCE-MRA对原发性系统性血管炎的诊断价值的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
三维流形的L-space猜想和左可序性
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高维space-filling问题及其相关问题
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
难治性焦虑障碍儿童青少年父母基于SPACE 应对技能训练团体干预疗效
  • 批准号:
    20Y11906700
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Rigged Hilbert Space与Bethe-Salpeter方程框架下强子共振态的理论研究
  • 批准号:
    11975075
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Space-surface Multi-GNSS机会信号感知植生参数建模与融合方法研究
  • 批准号:
    41974039
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于无线光载射频(Radio over Free Space Optics)技术的分布式天线系统关键技术研究
  • 批准号:
    60902038
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SPACE-RIP并行磁共振成像算法及其临床应用的研究
  • 批准号:
    30670578
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Studentship
Thermal engineering in semiconductor heterojunction for space transducers
空间换能器半导体异质结的热工程
  • 批准号:
    DP240102230
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Tracking flood waters over Australia using space gravity data
使用空间重力数据跟踪澳大利亚的洪水
  • 批准号:
    DP240102399
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Navigating Chemical Space with Natural Language Processing and Deep Learning
利用自然语言处理和深度学习驾驭化学空间
  • 批准号:
    EP/Y004167/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Research Grant
NSF Engines Development Award: Utilizing space research, development and manufacturing to improve the human condition (OH)
NSF 发动机发展奖:利用太空研究、开发和制造来改善人类状况(OH)
  • 批准号:
    2314750
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
CAREER: From Underground to Space: An AI Infrastructure for Multiscale 3D Crop Modeling and Assessment
职业:从地下到太空:用于多尺度 3D 作物建模和评估的 AI 基础设施
  • 批准号:
    2340882
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Postdoctoral Fellowship: EAR-PF: Taxon-Specific Cross-Scale Responses to Aridity Gradients through Time and across Space in the NW Great Basin of the United States
博士后奖学金:EAR-PF:美国西北部大盆地随时间和空间的干旱梯度的分类单元特异性跨尺度响应
  • 批准号:
    2305325
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
Co-evolution of supermassive black holes and galaxies with the James Webb Space Telescope
超大质量黑洞和星系与詹姆斯·韦伯太空望远镜的共同演化
  • 批准号:
    23K22533
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CAREER:HCC: Using Virtual Reality Gaming to Develop a Predictive Simulation of Human-Building Interactions: Behavioral and Emotional Modeling for Public Space Design
职业:HCC:使用虚拟现实游戏开发人类建筑交互的预测模拟:公共空间设计的行为和情感建模
  • 批准号:
    2339999
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
EAGER: Fertilizing the Tree of Life with novel taxa from deep-sea vent microbial metagenomes collected over time and space
EAGER:用随时间和空间收集的深海喷口微生物宏基因组中的新类群为生命之树施肥
  • 批准号:
    2409507
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了