未解决问题,应用与计算数学,2002年提出
唯一博弈猜想
未解决
对任意 ,存在字母表大小 ,使得对于给定在大小为 的字母表上的唯一标签覆盖实例(其中每对变量 之间的约束是一个双射 ),区分是否存在满足至少 比例约束的标签赋值,还是没有任何赋值能满足超过 比例的约束,是NP困难的。
截至2026年,具有 -对- 约束的完整唯一博弈猜想仍未解决。2018年科特、明泽与萨夫拉对 -对- 博弈猜想的突破性解决,证明了区分可满足比例为 与 的唯一博弈是NP困难的,从而给出了顶点覆盖问题接近 的无条件近似困难性,而将完备性从 提升至 仍是核心挑战。
已知最佳结果
- -对- 博弈定理(科特–明泽–萨夫拉,2018年)证明,对任意 ,区分值至少为 与值至多为 的唯一博弈实例是NP困难的。
- 亚指数时间算法(阿罗拉–巴拉克–施トイ勒,2010年)利用谱图划分与拉塞尔/平方和(SoS)层级,可在 时间内求解完备性为 的唯一博弈。
使用的方法及其局限
| 方法 | 取得的结果 | 局限所在 |
|---|---|---|
| 布尔超立方体上的离散傅里叶分析与“多数函数最稳定”定理 | 通过独裁者测试,将唯一博弈猜想转化为最大割、Max-2SAT 及一般约束满足问题的紧近似困难性界 | 仅在假设 UGC 成立的前提下证明条件困难性,而不能直接证明唯一博弈本身的NP困难性 |
| 格拉斯曼图扩张与非阿贝尔傅里叶分析 | 通过放大与缩小结构刻画了格拉斯曼图中的非扩张集,从而证明了 -对- 博弈猜想 | 从 -对- 约束归约到 -对- 双射约束时在完备性上存在固有的 倍损失,因而停留在完备性 |
尚未解决的问题
- 对于任意 ,完备性为 的唯一博弈猜想是否成立?抑或存在多项式时间算法能区分 可满足实例与 可满足实例?
参考文献
- Subhash Khot (2002). On the power of unique 2-prover 1-round games · DOI:10.1145/509907.510017
- Subhash Khot, Guy Kindler, Elchanan Mossel, Ryan O'Donnell (2007). Optimal inapproximability results for MAX-CUT and other 2-variable CSPs? · DOI:10.1137/S0097539705447372
- Prasad Raghavendra (2008). Optimal algorithms and inapproximability results for every CSP? · DOI:10.1145/1374376.1374414
- Subhash Khot, Dor Minzer, Muli Safra (2023). Pseudorandom sets in Grassmann graph have near-perfect expansion · DOI:10.4007/annals.2023.198.1.1