Necessary and sufficient conditions for dividing the structure of algorithms into non-intersecting sets: polynomial and enumeration algorithms

Capa

Citar

Resumo

The article is devoted to a rigorous proof of the first millennium problem, which is named as P≠NP. This problem was raised in 1971 by S. Cook and marked the beginning of a long struggle in order to understand and prove it. The problem is closely related to the concept of a combinatorial explosion, which concept was aroused in the early 1970s and became a symbol of the enormous difficulties that developers of algorithms and programs have to face, since the complexity of the tasks that have to be solved is growing every day. The presented proof is based on the achievements of graph theory and algorithm theory. Necessary conditions (normalizing), to which arbitrary algorithm must satisfy in order to be solved with a help of a Turing machine, are proved in the article. Further, using the theory of algorithms and graph theory, it is proved that normalized (necessary condition) graphs (visualization of algorithms) with respect to such a characteristic of their complexity as a cyclomatic number fall into three non-intersecting sets that have different properties. These properties are determined by the structural features of graphs, and they can be taken into account when developing algorithms and programs for solving mass problems. The division of algorithms of mass problems into three non-intersecting sets is proved. Such division corresponds with graph-schemes, or block-schemes of polynomial (P) or enumeration (NP) algorithms. This proves a sufficient condition, to which algorithms must satisfy in order to belong to different classes and actually confirm that P≠NP.

Sobre autores

Natalia Malinina

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Autor responsável pela correspondência
Email: malinina806@gmail.com
ORCID ID: 0000-0003-0116-5889

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Department 604, Aerospace Faculty

4 Volokolamsk Shosse, Moscow, 125993, Russian Federation

Bibliografia

  1. Cook SA. The complexity of theorem-proving procedures. Conference Record of Third Annual ACM Symposium on Theory of Computing. New York: Association for Computing Machinery; 1971. p. 151-158. https://doi.org/10.1145/800157.805047
  2. Gary M, Johnson D. Computing machines and intractable problems. Moscow: Mir Publ.; 1982. (In Russ.)
  3. Malinina NL. On a principal impossibility to prove P = NP. International Congress of Mathematicians. Hyderabad: Hundistan Book Agency; 2010. p. 484-485.
  4. Razborov AA. Lower bounds for the polinomial calculus. Computational Complexity. 1998;7:291-324.
  5. Yannakakis M. Expressing combinatorial optimization problems by liner programs. Journal of Computer and System Sciences. 1991;43:441-466.
  6. Valeyev R. The lower border of complexity of algorithm of elementary NP-complete task. World Applied Science Journal. 2013;24(8):1072-1083.
  7. Annila A. Physical portrayal of computational complexity. ISRN Computational Mathematics. 2009;2012: 321372. https://doi.org/10.5402/2012/321372
  8. Ivanov V. A short proof that NP is not P. International Journal of Pure and Applied Mathematics. 2014; 94(1):81-88. http://doi.org/10.12732/ijpam.v94i1.9
  9. Dowd M. On the provability of P = NP. 2020:1-13. Preprint. Available from: https://www.researchgate.net/publication/339426546_On_the_Provability_of_PNP (accessed: 22.02.2020).
  10. Church A. A note on the Entscheidungsproblem. The Journal of Symbolic Logic. 2014;1(1):40-41. https://doi.org/10.2307/2269326
  11. Turing A. On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society. 1937;s2-42(1):230-265.
  12. Markov A, Nagorny N. The theory of algorithms. Boston: Kluwer Academic Publiser; 1988.
  13. Glushkov VM. Theory of algorithms. Kiev: KVIRTU PVO; 1961. (In Russ.)
  14. Malinin LI, Malinina NL. Graph isomorphism in theorems and algorithms. Moscow: Librocom Publ.; 2009. (In Russ.)
  15. Ore O. Theory of graphs. Rhode Island: American Mathematical Society; 1962.
  16. Berge Cl. Théorie des graphes et ses applications. Collection universitaire de Mathématiques (No. 2). Paris: Dunod Editeur; 1958.
  17. Zykov AA. The theory of finite graphs. Novosibirsk: Nauka Publ.; 1969. (In Russ.)
  18. Harary F, Palmer E. Graphical enumeration. London: Academic Press; 1973. https://doi.org/10.1016/c2013-0-10826-4
  19. Harary F. Graph theory. New York: Basic Books; 1972.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».