We propose a decision-theoretic framework for computational complexity, complementary to classical theory: moving from syntactic exactness (Turing / Shannon) to semantic simulability (Le Cam). While classical theory classifies problems by the cost of exact solution, modern computation often seeks only decision-valid approximations. We introduce a framework where "computation" is viewed as the efficient simulation of a target statistical experiment within a bounded risk distortion (Le Cam deficiency). We formally define computational deficiency ($δ_{\text{poly}}$) and use it to construct the complexity class LeCam-P (Decision-Robust Polynomial Time), characterizing problems that may be syntactically hard but semantically easy to approximate. We show that classical Karp reductions can be viewed as zero-deficiency simulations, and that approximate reductions correspond to bounded deficiency. Furthermore, we establish the No-Free-Transfer Inequality, showing that strictly invariant representations inevitably destroy decision-relevant information. This framework offers a statistical perspective on approximation theory, bridging the gap between algorithmic complexity and decision theory.


翻译:本文提出一种与经典理论互补的计算复杂性决策理论框架:从语法精确性(图灵/香农)转向语义可模拟性(Le Cam)。经典理论通过精确求解成本对问题进行分类,而现代计算往往仅需满足决策有效的近似解。我们引入一个框架,将“计算”视为在有限风险失真(Le Cam缺陷度)范围内对目标统计实验的高效模拟。我们正式定义了计算缺陷度($δ_{\text{poly}}$),并利用该概念构建了复杂度类LeCam-P(决策鲁棒多项式时间),用于刻画那些语法上困难但语义上易于近似求解的问题。我们证明经典Karp归约可视为零缺陷模拟,而近似归约则对应有界缺陷模拟。此外,我们建立了“无免费转移不等式”,证明严格不变表示必然破坏决策相关信息。该框架为近似理论提供了统计学视角,弥合了算法复杂性与决策理论之间的鸿沟。

1
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月2日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
NAACL 2019 | 一种考虑缓和KL消失的简单VAE训练方法
PaperWeekly
20+阅读 · 2019年4月24日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+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
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
17+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员