Jawab: tidak dikenal
Terima kasih banyak untuk semua yang membantu memperbaiki pertanyaan ini dan definisi yang terkait dengannya.
Definisi wiki ini memberikan titik awal untuk wiki TCS yang lebih baru " Apakah P berisi bahasa yang keberadaannya tidak bergantung pada PA atau ZFC? (Wiki komunitas TCS) ".
Wiki yang lebih baru lebih disukai karena definisi dan nomenklaturnya secara substansial lebih canggih daripada wiki yang lebih tua ini.
Secara khusus, wiki ini lebih tua nomenklatur dimengerti dipahami bahasa dan TM yang digantikan di wiki baru dengan samar gnostik . Selain rincian definisi - yang penting - kedua wiki membahas kelas pertanyaan yang serupa.
Jawaban lebih lanjut dipersilakan
Jawaban lebih lanjut dipersilahkan (tidak perlu dikatakan), dan kemungkinan penyetelan definisi lebih lanjut sesuai. Satu pelajaran utama adalah bahwa kelas pertanyaan ini menantang untuk dirumuskan dan masih lebih menantang untuk dijawab dengan ketat.
Sebagai latar belakang, jawaban Sasho Nikolov dinilai "diterima," karena memberikan rumusan yang menangkap maksud pertanyaan: jawaban atas pertanyaan itu (tampaknya) tidak diketahui.
Jawaban berharga Philip White memotivasi definisi bertingkat dari TM yang tidak dapat dipahami, versus sangat tidak bisa dipahami, versus secara kanonik tidak dapat dipahami (per daftar "definisi definisi tidak dapat dimengerti" di bawah).
Pernyataan pertanyaan berikut untuk sementara memasukkan wawasan dan saran berharga yang diberikan oleh Tsuyoshi Ito, Marzio De Biasi, Huck Bennett, Ricky Demer, Peter Shor, dan juga posting weblog berharga oleh Luca Trevisan .
Definisi formal
Mesin Turing yang tidak dapat dipahami didefinisikan (dalam ZFC) sebagai berikut:
D1 Diberikan mesin Turing M yang terbukti berhenti untuk semua string input, M disebut tidak dapat dipahami jika pernyataan berikut ini tidak dapat dibuktikan atau disangkal untuk setidaknya satu bilangan real semidefinite positif :
Pernyataan: runtime M adalah sehubungan dengan panjang input n
Sebaliknya, M disebut dapat dipahami jika tidak dapat dipahami.
Disambiguasi decidable
Entri Wikipedia " Masalah yang tidak dapat diputuskan: Contoh-contoh pernyataan yang tidak dapat dipastikan " secara ringkas mengulas perbedaan pengertian dari istilah "tidak dapat dipastikan" yang lazim dalam literatur bukti-teoretis versus komputabilitas-teoretis. Dengan tujuan untuk menghindari ambiguitas, definisi dan pertanyaan yang diajukan hanya menggunakan terminologi "tidak dapat dibuktikan atau disangkal."
Referensi lebih lanjut dalam hal ini adalah catatan mata kuliah Jeremy Avigad " Ketidaklengkapan melalui Masalah yang Terputus ", esai weblog Scott Aaronson " Teorema Rosser melalui mesin Turing " dan posting weblog Luca Trevisan Dua pertanyaan menarik .
Tentang keberadaan mesin Turing yang tidak bisa dipahami
Mesin-mesin Turing yang tidak dapat dipahami itu ada mengikuti secara konkret dari sebuah konstruksi oleh Emmanuele Viola dan secara luas dari kerangka kompleksitas-teoretis Juris Hartmanis. Secara khusus, konstruksi Viola menyediakan, melalui metode catatan kursus Jeremy Avigad (seperti yang saya mengerti), lemma berikut:
Lemma [Implikasi Viola]
(jika bahasa L diterima oleh TM yang dapat dipahami) (L diterima oleh TM yang tidak dapat dipahami).
Menghargai naturalitas dalam mendefinisikan ketidakmampuan memahami
Wajar untuk bertanya-tanya apakah implikasi sebaliknya terhadap Implikasi Viola benar.
Pertimbangan naturalitas mensyaratkan bahwa implikasi sebaliknya harus diajukan dengan hati-hati, dalam komentar Philip White di bawah ini menunjukkan bagaimana untuk secara sepele mengurangi TM yang tidak dapat dipahami menjadi TM yang dapat dipahami melalui polylimiter , yang merupakan modul komputasi yang (pada dasarnya) "pad" runtime dari mesin yang tidak dapat dimengerti sehingga untuk menguranginya menjadi mesin yang komprehensif.
Secara khusus, adalah wajar untuk meminta kita untuk “secara tidak estetika menutupi elemen-elemen lama yang tidak dapat dipahami dengan memperkenalkan elemen-elemen baru yang tidak dapat dipahami .” Tantangan utama yang terkait dengan pertanyaan yang diajukan berjumlah "Apakah ada definisi alami tentang tidak dapat dipahami?" ... yang (mengingat diskusi di sini tentang TCS), kita mungkin harus menganggapnya sebagai meta-pertanyaan nontrivial yang mungkin memiliki lebih dari satu jawaban alami.
Dengan pandangan pada prinsip naturalitas panduan ini, definisi bertingkat dari ketidaktahuan ditentukan sebagai berikut.
Definisi yang dinilai tidak dapat dipahami
D2 Kami mengatakan bahwa Turing mesin M adalah efisien IFF memiliki runtime eksponen sehingga L bahasa yang M menerima diterima oleh ada TM lain yang memiliki runtime eksponen lebih kecil dari r .
D3 Kami mengatakan bahwa bahasa L tidak dapat dipahami jika diterima oleh (a) setidaknya satu mesin Turing M adalah yang efisien dan tidak dapat dipahami, dan terlebih lagi (b) tidak ada TM yang efisien dan dapat dipahami yang terbukti (dalam ZFC) menerima L.
D4 Kami mengatakan bahwa TM yang tidak dapat dipahami sangat tidak dapat dipahami jika bahasa yang diterimanya tidak dapat dipahami.
D5 Kami mengatakan bahwa TM yang sangat tidak dapat dipahami secara kanonik tidak dapat dipahami jika efisien.
Definisi-definisi ini memastikan bahwa setiap bahasa yang tidak dapat dipahami diterima oleh setidaknya satu TM yang secara kanonik tidak dapat dipahami, dan terlebih lagi - dalam pandangan D3 (a) dan D3 (b) - tidak ada pengurangan polimiter sepele dari TM yang secara kanonik tidak dapat dipahami menjadi TM yang dapat dipahami. yang terbukti mengakui bahasa yang sama.
Tiga pertanyaan itu diajukan
P1 Apakah kelas kompleksitas P mengandung bahasa yang tidak dapat dipahami?
Q2 Dapatkah setidaknya satu bahasa yang tidak dapat dipahami diwakili secara konkret? (jika demikian, berikan contoh konstruktif).
Q3 Dapatkah setidaknya satu TM yang secara kanonik tidak dapat dipahami diwakili secara konkret? (jika demikian, berikan contoh konstruktif).
Motivasi
Sifat dimengerti dari kelas kompleksitas P menghalangi pemahaman kelas luas masalah yang (untuk pengusul asli pertanyaan ini ) termasuk Terry Tao biru-Eyed Kepulauan Teka-teki , Dick Lipton dan Ken Regan Mm-Choice permainan , dan hibridisasi mereka di konteks Newcomb's Paradox melalui Balanced Advantage Newcomb Game .
Seperti yang dikatakan oleh monograf Juris Hartmanis ' Kelayakan dan sifat kompleksitas yang dapat dibuktikan (1978):
Hasil tentang kompleksitas algoritma berubah secara radikal jika kita hanya mempertimbangkan sifat-sifat komputasi yang dapat dibuktikan secara formal.
Perjuangan untuk membangun definisi dan postulat yang diposisikan baik yang menangkap wawasan Hartmanis membantu kita untuk lebih menghargai bahwa kelas kompleksitas P memiliki beberapa bahasa yang sangat aneh di dalamnya, yang diakui oleh mesin Turing yang sangat aneh, yang sifatnya kami (saat ini sifatnya) ) sangat jauh dari genggaman. Sangat mengejutkan bahwa dalam pengertian yang sangat teliti, saat ini tidak diketahui apakah kelas kompleksitas P dapat dipahami.
Terima kasih banyak diberikan kepada semua yang telah berkontribusi komentar dan jawaban.