PnPとは? わかりやすく解説

ピー‐エヌ‐ピー【PnP】

読み方:ぴーえぬぴー

《plug and play》⇒プラグアンドプレー


PnP


PNP

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/10/30 16:59 UTC 版)

PNP
PnP

P≠NP予想

(PnP から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2026/10/29 08:11 UTC 版)

計算機科学の未解決問題
多項式時間で検証可能な問題は多項式時間で決定可能か?

P≠NP予想(ピーエヌピー予想、英語: P is not NP)は、計算複雑性理論(計算量理論)における予想 (未解決問題) の1つであり、「クラスPとクラスNPが等しくない」すなわち「クラスNPの元だがクラスPの元でないような決定問題(判定問題)が存在する」というものである。P対NP問題(PたいNPもんだい、英: P versus NP)と呼ばれることもある。

理論計算機科学と現代数学上の未解決問題の中でも最も重要な問題の一つであり、2000年にクレイ数学研究所のミレニアム懸賞問題の一つとして、この問題に対して100万ドルの懸賞金が賭けられた。

概要

クラスPとは、決定性チューリングマシンにおいて、多項式時間で判定可能な問題のクラスであり、クラスNPは、Yesとなる証拠(Witnessという)が与えられたとき、多項式時間でWitnessの正当性の判定(これを検証という)が可能な問題のクラスである。多項式時間で判定可能な問題は、多項式時間で検証可能であるので、P⊆NPであることは明らかであるが、PがNPの真部分集合であるか否かについては明確ではない。証明はまだないが、多くの研究者はP≠NPだと信じている。そして、このクラスPとクラスNPが等しくないという予想を「P≠NP予想」という。

仮にP=NPであると示された場合、多項式時間で検証可能な問題は全て多項式時間で判定可能であることを意味し、未だ効率の悪い指数時間アルゴリズムしかないさまざまな分野の問題に効率的な計算アルゴリズムが与えられる可能性が示される。しかし、多くの研究者が長年にわたって多項式時間オーダーのアルゴリズムの開発に取り組んでいるにもかかわらず、そのような効率的なアルゴリズムは見つかっていない。NP問題は数千種類が知られているが、P=NPが示された途端にそれらが全て多項式時間で解けるとは俄かに信じ難いことである。更に、P≠NPだと仮定して、何らかのNP完全問題の入力nビットについての既知の最良の計算量がO(kn・poly(n,))であるようなときに、せめて基底のkを改善しよう(例えばk=2を1.9や1.8等に)という試みでさえ、ある程度進展した後に行き詰ることが経験的に知られている。これらの観察がP≠NP予想の重要な根拠の一つとなっている。

一方、P=NPと予想する研究者も皆無ではない。ドナルド・クヌースはその一人であり、次のような論拠を挙げている[1]。

  • P≠NPを証明する試みはことごとく失敗している(後述の#歴史参照)
  • NP問題を カテゴリ カテゴリ


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