Graikijos blogo berniuko istorija pagrindiniam aktoriui, atsibodusiam spręsti

Tam tikru gyvenimo momentu dauguma žmonių atsistoja ant sausainių duonos gabalėlio iešmo ir svarsto, kaip geriau supjaustyti sausainius ir, jei įmanoma, šiek tiek šiukšlių. Dabar net matematikos mokslininkams atsibodo rasti kompiuterinį algoritmą, kad išspręstų šios rūšies geometrinę problemą.

Kaip galima pagerinti tešlą išpjaudami kalėdinius sausainius? Kaip laikyti lagaminą ar užpildyti spintą, tuo pačiu išnaudojant turimą vietą? Galima pagalvoti: „Tam turi būti geresnis būdas“. Svarstyti tuos klausimus dabar atrodo laiko švaistymas. Dabartinis mokslas teigia, kad kol kas neįmanoma nustatyti, kas veiksmingiausia daugiau nei keturiems ar penkiems nuodingiems maisto produktams ar kalėdiniams sausainių pyragams.

Profesorius Mikkelas Abrahamamsenas iš Kompiuterijos katedros ir du tyrimų partneriai ištyrė, kaip sunku rasti geriausią būdą laikyti objektus dviem matmenimis be tarpusavio ryšio. sudėtinga situacija, kurią dešimt metų užfiksavo informatikai.

“Nors mūsų algoritmai išsprendžia labai sudėtingas problemas, šiandien kompiuteriams tai lieka daugelyje lūpų. Kol kas jame negalima laikyti daugiau nei 5-10 elementų. ir mūsų rezultatai rodo, kad šis skaičius kol kas gali žymiai nepadidėti “, – aiškina Mikkel Abrahamamsen.

Tinkamas daiktų laikymas yra ne tik vargas namuose, bet ir įvairiose įmonėse, įskaitant gaminamus drabužius ir metalą. Kiekvienu atveju svarbu iškirpti medžiagą ir pritaikyti ją nedideliais kiekiais. Siunčiant tai reiškia konteinerių laikymą.

Kvadratų saugojimas

Kairė: optimali penkių kvadratų erdvė. Dešinėje: Šiuo metu populiariausia saugykla yra vienuolika kvadratinių pėdų plačioje aikštėje. Autorius: Mikkel Abrahamamsen

Tik keturi pyragai

Mes žinome mažo kvadratinio sklypo dydį, kurį galime laikyti 10 kvadratinių 1 × 1 metrų dydžio padėkluose. Bet tiesiog pridedant dar vieną papildomą padėklą, neįmanoma nustatyti optimalaus konteinerio kiekio. Abraomas paaiškina:

“Kai pridedama daugiau krūvelių, numatomas laikas ilgėja už oro sąlygų. Net geriausi kompiuteriai gali trukti. Tikėjimas yra įmanomas. Bet priklausomai nuo greičio, kuriuo gali praeiti daug metų, kol galėsime išbandyti kelis priedus “.

Be to, jei dirbama su sudėtingomis formomis, pavyzdžiui, kalėdiniu pyragu, Mikkelis Abrahamamsenas sako, kad geriausių atsakymų šiandien yra tik keturi.

Neribotas pasirinkimų skaičius

Kodėl taip sunku? Abrahamamsenas aiškina, kad problema yra panaši į penkto ar aukštesnio laipsnio problemų sprendimą, turint daug nežinomų dalykų. Dabar yra žinoma, kad tokį sprendimą ne visada galima užrašyti naudojant įprastą finansavimo veiklą.

„Mūsų empirinis problemos, susijusios su atskaitos matematika, tyrimas nuolat vyksta – o tai trumpai reiškia, kad reikia žinoti visus duomenis, kuriuos galima nustatyti slapuke. ir visomis kryptimis, kurias jie gali priimti. “palaipsniui“, – paaiškino Abraomas.

Kadangi būtini deriniai nėra baigtiniai, nėra jokio būdo sudaryti visų sričių, kurias reikia išbandyti, sąrašą, kad gautumėte geresnį saugojimo sprendimą. Vietoj to, saugojimo problemų sprendimo algoritmai tikrai turi būti išsamesni, užimantys daug laiko. Tai galima palyginti su daugeliu kitų populiarių algoritminių problemų, kurios leidžia išbandyti ribotą derinių skaičių prieš surandant geriausią. Todėl saugojimo problemos yra sunkesnės.

Pavyzdžiui, nėra geresnių sprendimų saugojimo problemoms spręsti, nei mūsų žmonės gali rasti.

„Kiekviename versle ir ant virtuvės stalo turime ir toliau tenkintis savo idealiais nei idealiais sprendimais ir užtikrinti, kad mūsų žmonės kol kas yra kur kas efektyvesni už kompiuterius dirbdami tokio tipo darbus. dabar “, – apibendrino Mikkel Abrahamamsen.

  • Informatikos ir aritmetikos srityse problemų saugojimas yra problemų sprendimo klasė, apimanti objektų skaičių kuo arčiau bet kokių dviejų ar trijų matmenų. Matematika šimtus metų kalbėjo apie saugojimo problemas.
  • Naudojant naują sprendimą, dvipusio paketo sprendimas užbaigiamas aukštesne skaičiavimo sudėtingumo klase, pažymėta ∃ℝ. Anksčiau buvo manoma, kad šis klausimas priklauso NP klasei, kuriai būdinga populiari „kelionių krizė“, susijusi su trumpojo jungimo planavimu aplankant visus nurodyto sąrašo miestus.
  • Tyrimą atliko Mikkel Abrahamamsen iš Kopenhagos universiteto BARC centro Kompiuterijos katedroje; Tillmannas Miltzowas iš Utrechto universiteto Nyderlanduose ir Nadja Seiferth iš Berlyno Freie universiteto Vokietijoje. Tyrimas, be kitų, gavo finansavimą iš VILLUM fondo.
  • Tyrimas buvo pristatytas svarbioje konferencijoje FOCS 2020 (IEEE kompiuterių mokslo pagrindų simpoziumas), kuri prasidėjo lapkričio 16–19 d.

Nuorodos: 2020 m. Balandžio 16 d. Mikkel Abrahamamsen, Tillmann Miltzow ir Nadja Seiferth „“R-viso dvipusio problemų sprendimo pagrindai“.
„arXiv“: 2004.07558

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujos biologiškai įkvėptų, šviesą sugeriančių nanomedžiagų klasės sintezė

POSS-peptoido molekulės savaime susirenka į romboidinius nanokristalus. Paskola Stephanie King iliustracija Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinė laboratorija Gamtos įkvėpti Ramiojo vandenyno šiaurės...

Naujos priemonės, reikalingos augalų ligų prevencijai

Žiūrėkite užkrėstą kraują, kuris gali padėti apsaugoti maistą. Medžių ligos nesibaigia prie tautos sienų, o mylios vandenynų taip pat nesustabdo jų plitimo. Štai kodėl,...

Omega-3 derinimas su liaudies papildais gali pakenkti širdžiai

Gydytojai dažnai rekomenduoja omega-3, kurie padeda pacientams sumažinti cholesterolio kiekį ir pagerinti širdies sveikatą. Šie omega-3 gali būti iš riebių žuvų, tokių kaip...

Paviršių poveikis ploniems atominiams puslaidininkiams

Naudodami ultravioletinius spindulius, tyrėjai ištyrė 2-D puslaidininkių (violetinių) elektronines charakteristikas, nes duomenų žemėlapyje padidėja substrato sluoksnių (žalių) skaičius. Raudonas apskritimas žymi elektronines savybes, kurios...

Norėdami pagreitinti atradimą, didelio matmens infraraudonųjų spindulių mikroskopija išeina iš tinklelio

Plytelių rašto, naudojamo skenuoti C. elegans apvalųjį kirminą, pavyzdys. Netinklinis modelis suteikia atrankos algoritmui didesnį lankstumą greitai panaudojant dominančias sritis. Autoriai: Elizabeth...

Newsletter

Subscribe to stay updated.