О сложности схем в базисах, содержащих монотонные элементы с нулевыми весами | Прикладная дискретная математика. 2015. № 4(30).

Исследуется сложность реализации булевых функций и систем булевых функций схемами в базисе, состоящем из элементов двух сортов. Элементами первого сорта являются произвольные монотонные функции, таким элементам приписан нулевой вес. Конечное число немонотонных функций образует непустое множество элементов второго сорта, каждой такой функции приписан положительный вес. Для случая, когда отрицание является единственным элементом второго сорта, А. А. Марковым в 1957 г. показано, что минимальное число немонотонных элементов, достаточное для реализации функции f, равно \log 2(d(f) + 1)], где d(f) - максимальное число переключений значений функции f с 1 на 0 (максимум берётся по всем возрастающим цепям наборов значений переменных). В работе установлено, что в общем случае сложность реализации булевой функции f равна P\log2(d(f ) + 1)] - 0(1), где р - минимальный вес немонотонных элементов базиса. Получено также аналогичное обобщение классического результата А. А. Маркова о сложности реализации систем булевых функций.
  • Title О сложности схем в базисах, содержащих монотонные элементы с нулевыми весами
  • Headline О сложности схем в базисах, содержащих монотонные элементы с нулевыми весами
  • Publesher Tomask State UniversityTomsk State University
  • Issue Прикладная дискретная математика 4(30)
  • Date:
  • DOI
Ключевые слова
булевы схемы, схемы из функциональных элементов, базисы с нулевыми весами, сложность булевых функций, схемная сложность, инверсионная сложность, теорема Маркова, Boolean circuits, logic circuits, bases with zero weight elements, Boolean function complexity, circuit complexity, inversion complexity, Markov's theorem
Авторы
Ссылки
Лупанов О. Б. Асимптотические оценки сложности управляющих систем. М.: Изд-во МГУ, 1984.
Сэвидж Д. Е. Сложность вычислений. М.: Факториал, 1998.
Гилберт Э. Н. Теоретико-структурные свойства замыкающих переключательных функций // Кибернетический сборник. Вып. 1. М.: ИЛ, 1960. C. 175-188.
Марков А. А. Об инверсионной сложности систем функций // Докл. АН СССР. 1957. Т. 116. №6. С. 917-919.
Марков А. А. Об инверсионной сложности систем булевых функций // Докл. АН СССР. 1963. Т150. №3. С. 477-479.
Нечипорук Э. И. О сложности схем в некоторых базисах, содержащих нетривиальные элементы с нулевыми весами // Проблемы кибернетики. Вып. 8. М.: Физматгиз, 1962. C. 123-160.
Нечипорук Э. И. О сложности схем в некоторых базисах, содержащих нетривиальные элементы с нулевыми весами // Докл. АН СССР. 1961. T. 139. №6. С. 1302-1303.
Нечипорук Э. И. О сложности суперпозиций в базисах, содержащих нетривиальные линейные формулы с нулевыми весами // Докл. АН СССР. 1961. T. 136. №3. С. 560-563.
Kochergin V. V. and Mikhailovich A. V. Some extensions of the inversion complexity of Boolean functions. Cornell University Library, 2015. http://arxiv.org/abs/1506.04485.
Morizumi H. Limiting negations in formulas // LNCS. 2009. V. 5555. P. 701-712.
Fischer M. J. The complexity of negation-limited networks -a brief survey // LNCS. 1975. V. 33. P. 71-82.
Tanaka K., Nishino T., and Beals R. Negation-limited circuit complexity of symmetric functions // Inf. Proc. Lett. 1996. V. 59. No. 5. P. 273-279.
Sung S. and Tanaka K. Limiting negations in bounded-depth circuits: an extension of Markovs theorem // LNCS. 2003. V. 2906. P. 108-116.
Morizumi H. and Suzuki G. Negation-limited inverters of linear size // IEICE Trans. Inform. and Systems. 2011. V.E93-D. No. 2. P. 257-262.
Guo S., Malkin T., Oliveira I. C., and Rosen A. The power of negations in cryptography // LNCS. 2015. V. 9014. P. 36-65.
Jukna S. Boolean Function Complexity. Advances and Frontiers. Berlin; Heidelberg: Springer, 2012. 620 p.
 О сложности схем в базисах, содержащих монотонные элементы с нулевыми весами | Прикладная дискретная математика. 2015. № 4(30).
О сложности схем в базисах, содержащих монотонные элементы с нулевыми весами | Прикладная дискретная математика. 2015. № 4(30).