首页

高跟踩踏

时间:2025-05-28 20:47:16 作者:中国科学家破解“背包问题”复杂度之谜 发现计算速度极限 浏览量:45075

  中新网北京5月27日电 (记者 孙自法)“背包问题”是计算机科学中经典的NP完全问题(非确定性图灵机多项式复杂度求解的决定问题)之一,其相关研究长期以来备受科学家关注。

  记者5月27日从中国科学院金属研究所获悉,该所张志东研究员最近在计算机科学基础理论领域取得一项突破性进展,首次精确确定了“背包问题”的计算复杂度下限,通俗而言就是发现计算速度极限。

  中国科学家破解“背包问题”复杂度之谜的这项基础研究成果论文,近日在美国数学科学研究所出版社(AIMS)《数学》期刊发表。

本项研究的自旋玻璃三维伊辛模型最小核模型示意图,其中红色自旋指向随机分布,并且蓝色自旋存在阻错。中国科学院金属研究所 供图

  张志东研究员科普解读说,“背包问题”假设你有一个容量有限的背包,面前摆着N件价值不同、重量各异的物品,如何选择物品组合才能使总价值最大化?这个看似简单的选择问题,实则暗藏计算玄机:当物品数量超过一定规模后,即使使用最先进计算机也需要耗费天文数字时间求解,而“计算复杂度下限”就是解决问题所需的最少时间。

  在现实生活中,包括在物流运输领域如何优化集装箱装载方案、在金融投资领域如何构建收益最大化的投资组合、材料科学领域如何寻找最优原子排列方式等,都涉及“背包问题”。

  中国科学院金属研究所介绍,在10余年三维伊辛模型研究工作的基础上,张志东研究员此次建立起“背包问题”与自旋玻璃三维伊辛模型的联系,根据两个问题的关系确定“背包难题”的计算复杂度的下限。

  他通过把每个物品的选择(取或不取)对应为微观粒子的两种自旋状态,将价值最大化问题转化为寻找系统最低能量状态,发现“绝对极小核心模型”,揭示计算复杂度的本源来自三维晶格中自旋排列的特殊拓扑结构。

  进一步通过构建计算复杂度相图,张志东首次描绘出NP完全问题与NP中间问题(在NP类中既不是P类问题也不是NP完全问题的问题)的分界线,从而确定复杂度下限,证明最优算法的时间复杂度至少为(1+ε)^N(ε为趋近0的正数),显著优于现有1.3^N的算法。

  业内专家称,“背包问题”可以被映射为许多其他的科学问题,中国科学家此次破解“背包问题”复杂度之谜的研究结论可以直接推广应用,将助力解决计算机、物理、化学、生物、数学以及材料科学领域一系列相关基础科学问题。(完)

展开全文
相关文章

北京11月11日电 据全民健身活动推广与指导委员会消息,11月9日-10日,2024年中国时尚体育季(浙江站)暨湖州吴兴区潮流体育公开赛在浙江吴兴区西山漾湿地公园开赛,来自多地的滑板爱好者及专业选手展现了这项运动的独特魅力和无限潜力。

中新健康丨国家药监局:阿胶当归胶囊和芪参补气胶囊转换为非处方药

《边水往事》是知名电影人曹保平首次担任监制的剧集作品,该剧导演是新锐导演代表算,其首部执导的剧集《疯人院》也在优酷播出。在曹保平看来,《边水往事》是一个全新的类型突破与剧作突破,“它的奇观性,以及对人性的触摸和探讨,让它变得更加厚重、更加复杂。”

广西北海涠洲岛呈“千里江山图”

中国太保自1991年成立以来致力于中国体育事业发展,多年来为国内各大体育赛事保驾护航。2018年起与中国女排开展品牌合作;2020年,成为杭州第19届亚运会官方合作伙伴,创建"体育+保险+健康+服务"新模式,打造大型国际综合体育赛事保险服务的"太保样板"。

防范“AI换脸”诈骗 你需要的知识都在这儿了

坐上高铁,穿越沟壑纵横的黄土高原,来自陇西县宏伟乡文家集村的王晓玲和记者攀谈起来。“我在青岛一家空调厂做组装,也算是技术活哩。就说穿磁环,车间40号人,也就我们几个人会干。”她话里话外都透着自豪,“几年前我还在县城餐馆端盘子,哪想到现在咱做的空调能出口海外!”

清华大学智能产业研究院院长张亚勤:将人工智能红线作为社会风险共同应对

似乎是有意在考验水利部门的意志力和执行力,就在黄河实施水量统一调度的第二年(2000—2001年度),流域多省区却面临多年不遇的大旱之年,水利部、黄委参与水量调度的人员,克服了观念、政策、体制、机制、自然等诸多今天看来难以想见的困难,各方通力合作,牺牲局部利益保大局,召开协商协调会10余次,发布实时调度指令86份,动用小浪底水库最低发电水位以下库容来缓解用水危机,从1972年以后首次成功实现了黄河全年不断流。

相关资讯
热门资讯