The search for a logic capturing PTIME is a long standing open problem in finite model theory. One of the most promising candidate logics for this is Choiceless Polynomial Time with counting (CPT). Abstractly speaking, CPT is an isomorphism-invariant computation model working with hereditarily finite sets as data structures. While it is easy to check that the evaluation of CPT-sentences is possible in polynomial time, the converse has been open for more than 20 years: Can every PTIME-decidable property of finite structures be expressed in CPT? We attempt to make progress towards a negative answer and show that Choiceless Polynomial Time cannot compute a preorder with colour classes of logarithmic size in every hypercube. The reason is that such preorders have super-polynomially many automorphic images, which makes it impossible for CPT to define them. While the computation of such a preorder is not a decision problem that would immediately separate P and CPT, it is significant for the following reason: The so-called Cai-F\"urer-Immerman (CFI) problem is one of the standard benchmarks for logics and maybe best known for separating fixed-point logic with counting (FPC) from P. Hence, it is natural to consider this also a potential candidate for the separation of CPT and P. The strongest known positive result in this regard says that CPT is able to solve CFI if a preorder with logarithmically sized colour classes is present in the input structure. Our result implies that this approach cannot be generalised to unordered inputs. In other words, CFI on unordered hypercubes is a PTIME-problem which provably cannot be tackled with the state-of-the-art choiceless algorithmic techniques.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员