فهم حقيقة استيفاء ثنائي

تعرّف قابلية الإرضاء الثنائية، 2-إس إيه تي، في علوم الحاسوب، بأنها مسألة حاسوبية لتعيين قيم لمتغيرات، لكل منها قيمتان محتملتان، لإرضاء نظام القيود على أزواج المتغيرات. وتعد حالة خاصة من مسألة قابلية الإرضاء المنطقية العامة، التي يمكن أن تتضمن قيودًا على أكثر من متغيرين، ومن مسألة إرضاء القيد، التي يمكن أن تسمح بأكثر من خيارين لقيمة كل متغير. ولكن على عكس هذه المسائل الأكثر عمومية، التي تعد مسائل كثيرة حدود غير قطعية كاملة، يمكن حل قابلية الإرضاء الثنائية في زمن متعدد الحدود.

يعبر عادةً عن مثيلات مسألة قابلية الإرضاء الثنائية بصيغ منطقية من نوع خاص، تدعى صيغ عطف طبيعي (سي إن إف-2) أو صيغ كروم. ويمكن التعبير عنها، بدلًا من ذلك، كنوع خاص من الرسم البياني الموجه، مخطط الاقتضاء، الذي يعبر عن متغيرات مثيل ونفيها كرؤوس في الرسم البياني، والقيود المفروضة على أزواج المتغيرات كحواف موجهة. يمكن حل نوعي المدخلات هذين في الوقت الخطي، إما بواسطة طريقة تعتمد على التتبع الخلفي أو باستخدام المكونات قوية التوصيل في مخطط الاقتضاء. يعد القرار طريقة للجمع بين أزواج القيود لإنشاء قيود صالحة إضافية، ويؤدي أيضًا إلى حل في زمن متعدد الحدود. توفر مسائل قابلية الإرضاء الثنائية أحد صنفي صيغ العطف الطبيعي الفرعيين الرئيسيين الذي يمكن حله في زمن متعدد الحدود؛ والصنف الآخر هو قابلية إرضاء هورن.

يمكن تطبيق قابلية الإرضاء الثنائية على مسائل الهندسة والتجسيد المرئي التي تملك فيها كل مجموعة كائنات موقعان محتملان والهدف هو إيجاد موضع لكل كائن بحيث نتجنب التداخل مع الكائنات الأخرى. تتضمن التطبيقات الأخرى عنقدة البيانات لتقليل مجموع أقطار العناقيد، وجدولة الفصول الدراسية والرياضات، واستعادة الأشكال من المعلومات حول المقاطع العرضية.

في نظرية التعقيد الحسابي، توفر قابلية الإرضاء الثنائية مثالًا لمسألة كثيرة حدود غير قطعية كاملة، التي يمكن حلها بطريقة غير حتمية باستخدام كمية تخزين لوغاريتمية وتعد من أصعب المسائل التي يمكن حلها في هذا المصدر المرتبط. يمكن إعطاء مجموعة كامل الحلول لمثيل قابلية الإرضاء الثنائية بنية الرسم البياني الوسيط، ولكن إحصاء هذه الحلول هو كثير حدود كامل وبالتالي من غير المتوقع أن يكون لها حل في زمن متعدد الحدود. تمر الحالات العشوائية بمرحلة انتقالية واضحة من الحالات القابلة للحل إلى الحالات غير القابلة للحل عندما تتجاوز نسبة القيود إلى المتغيرات السابقة القيمة 1، وهي ظاهرة متوقعة ولكنها غير مثبتة للأشكال الأكثر تعقيدًا من مسألة قابلية الإرضاء. تحتوي مسألة قابلية الإرضاء الثنائية تباين صعب حسابيًا، إيجاد تعيين صحيح يزيد عدد القيود المستوفاة، يملك خوارزمية تقريبية يعتمد استمثالها على تخمين الألعاب الفريد، وتحتوي تباين صعب آخر، إيجاد مهمة مرضية تقلل عدد المتغيرات الصحيحة، ويعد حالة اختبار مهمة للتعقيد ذات المعلمات.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←