Bilde: FlankerFF/Wikimedia
En populær chess problemet kjent som Dronningen Puslespillet har fascinert matematikere og datamaskinen forskere i mange år, men ingen har vært i stand til å skrive et dataprogram som kan løse conundrum raskt og effektivt. Forskere fra STORBRITANNIA nå hevder at datamaskiner vil aldri være opp til den oppgave—og de tilbyr en $1 million til alle som kan bevise dem feil.
Queen ‘ s Puslespill som har eksistert siden 1850-årene, og det utfordrer en spiller å plassere åtte damer på en ellers tom vanlig sjakkbrett, slik at ingen dronning truer med noen andre. Dette er veldig vanskelig gitt den enorme kraften av dronning; spilleren må sørge for at hver queen er plassert på en egen kolonne, men slik at ingen dronning truer en annen sammen med andre diagonaler og rader.
Dette puslespillet har blitt løst av mennesker (det er 92 løsninger ut av 4,426,165,368 mulige arrangementer av åtte dronninger på et 8×8-brett), men det fortsetter å presentere en fascinerende og kompleks utfordring for matematikere og datamaskinen forskere, spesielt når styret er skalert opp utover standard åtte-av-åtte mål. Når styret blir større og mer queens er lagt, det skaper et problem at, som en ny artikkel publisert i Tidsskrift for Kunstig Intelligens Forskning peker på, er nesten umulig for en datamaskin å løse i en rimelig tidsperiode.
Dataprogrammer har en tendens til å ta en “brute force” – tilnærming til problemet, systematisk gå gjennom alle mulige permutasjon. Dette er grunnen til the Queen ‘ s oppgave er ansett som “beregninger dyrt”, der det totale antall kombinasjon kan nå fryktelig store tall (en 27×27 styret, for eksempel, tilbyr 2.34 kvadrillioner mulige løsninger, eller 234,000,000,000,000,000). Som den nye studien peker på, når styrets dimensjon når 1,000×1,000, og med 1000 queens til sted, datamaskiner få borked, synke inn i en tilsynelatende uendelig avgrunn av beregninger.
Som bly forsker Ian Gent fra University of St. Andrews poeng ut, effektive løsninger til Queen ‘s Puslespill er fortsatt vanskelig for programmerere, krever datamaskiner til å churn unna på mulighetene for tusenvis av år (den fiktive Dyp Tanke superdatamaskin fra Hitchhiker’ s Guide to the Galaxy kommer til hjernen, en maskin som kreves for en halv million år for å beregne betydningen av alt). Gent ble klar over Åtte Queen problemet etter en venn utfordret ham til å løse det på Facebook—en utfordring Gent og hans kolleger har nå slått til en formell undersøkelse og en premie verdt $1 million, som tilbys av OSS-basert Clay Mathematics Institute.
Dette problemet er ikke bare noen uforståelige eller selv-ettergivende øvelse for computer geeks. Gent føles som et dataprogram som effektivt kan løse Queen ‘ s oppgave vil også være i stand til å løse oppgaver som i dag regnet som umulig, for eksempel dekryptering av noen de tøffeste sikkerhetsprotokoller på internett.
“Om du kunne skrive et dataprogram som kunne løse problemet veldig raskt, du kan tilpasse det til å løse mange av de viktigste problemer som berører oss alle hver dag,” sa Gent i en pressemelding. “Dette omfatter trivielle utfordringer, liker å jobbe ut den største gruppen av din Facebook venner som ikke kjenner hverandre, eller svært viktig som liker å knekke kodene som holder alle våre online transaksjoner trygt.”
Som nevnt i papir, slik at fordelene med et slikt program ville være enorm, både i form av hva det ville si å feltene i matematikk, informatikk og kunstig intelligens, men også i form av økonomiske gevinster. Det første laget til å knekke denne koden, i tillegg til å vinne en million dollar, ville være den første til å ta teknologi til markedet.
Men Gent og co-forfatter Peter Nightingale har sine tvil om at noen vil løse dette problemet som helst snart. Problemet har å gjøre med så mange alternativer som er tilgjengelige for datamaskinen, og problemet med å spore tilbake, hvor en algoritme vurderer hver eneste mulige alternativet til et problem, og så forlater, eller “rygger unna,” fra en tilsynelatende ugyldig løsning til riktig løsning kan bli funnet. Denne prosessen, selv for de raskeste datamaskiner, kan ta flere år.
“Men, dette er alt for teoretisk. I praksis er det ingen som noen gang har kommet nær til å skrive et program som kan løse problemet raskt,” sa Nattergalen. “Så hva våre undersøkelser har vist at for alle praktiske formål – kan det ikke gjøres.”
For de som leter etter en mer teknisk forklaring på dette problemet— formelt kjent som P vs NP-Problem—jeg foreslår at du sjekker ut Mike James’ gode innlegg når jeg Progammer. Wikipedia-oppføringen på Åtte Dronninger Puslespill er også veldig bra.
Rettelse: i En tidligere versjon av denne artikkelen er oppgitt 2.34 septendecillion når det faktisk er 2.34 kvadrillioner. Beklager for feil.
[Tidsskrift for Kunstig Intelligens Forskning]