Billede: FlankerFF/Wikimedia
En populær skak problem kendt som the Queen ‘ s Puzzle er betaget matematikere og dataloger i årevis, men ingen har været i stand til at skrive et edb-program, der kan løse den gåde, som hurtigt og effektivt. Forskere fra det forenede KONGERIGE nu hævder, at computere aldrig vil være op til den opgave—og de er at tilbyde en 1 million dollars til enhver, der kan bevise dem forkert.
Queen ‘ s Puslespil har eksisteret siden 1850’erne, og det er udfordringer, en spiller skal placere otte dronninger på et ellers tomt konventionelle skakbræt sådan, at ingen dronning truer med andre. Dette er meget vanskeligt i betragtning af den enorme strøm af dronning; spilleren skal sikre, at hver dronningen er placeret på sin egen kolonne, men sådan, at ingen dronning truer en anden langs andre diagonaler og rækker.
Dette puslespil har været løst af mennesker (der er 92 løsninger ud af 4,426,165,368 mulige arrangementer af otte dronninger på en 8×8 bestyrelsen), men det fortsætter med at præsentere en fascinerende og kompleks udfordring for matematikere og dataloger, især når bestyrelsen er skaleret op ud over den normale otte-by-otte dimensioner. Når bestyrelsen bliver større og mere queens er tilføjet, at det skaber et problem, der, som en ny rapport, der blev offentliggjort i Journal of Kunstig Intelligens Forskning påpeger, er næste umuligt for en computer til at løse inden for en rimelig tid.
Edb-programmer har tendens til at tage en “brute force” tilgang til problemet, systematisk at gå gennem alle mulige permutationer. Dette er grunden til, at the Queen ‘ s Puzzle er betragtet som “beregningsmæssigt dyrt”, hvor det samlede antal af kombination kan nå katastrofalt store tal (en 27×27 bord, for eksempel, tilbyder 2.34 billiarder mulige løsninger, eller 234,000,000,000,000,000). Da den nye undersøgelse påpeger, når bestyrelsen dimension, når 1,000×1,000, og med 1.000 queens til sted, få computere borked, at synke ind i en tilsyneladende endeløs afgrund af beregninger.
Som ledende forsker Ian Gent fra University of St. Andrews påpeger, effektive løsninger til Queen ‘s Puzzle er fortsat vanskeligt for edb-programmører, der kræver computere til at kværne løs på mulighederne for at bogstaveligt talt tusindvis af år (den fiktive Dybe tanker supercomputer fra Hitchhiker’ s Guide to the Galaxy kommer til at tænke på, en maskine, der krævede en halv million år til at beregne meningen med det hele). Gent blev klar over, at Otte Dronning problem efter en ven, udfordrede ham til at løse det på Facebook—en udfordring Gent og hans kolleger har nu forvandlet til en formel undersøgelse og en præmie til en værdi af $1 million, som tilbydes af den USA-baserede Clay Mathematics Institute.
Dette problem er ikke bare nogle mystiske eller selvoptagede øvelse for computer nørder. Gent føler, at et edb-program, der effektivt kan løse Queen ‘ s Puslespil vil også være i stand til at løse opgaver, der i øjeblikket anses for umuligt, som at dekryptere nogle af de hårdeste sikkerhed protokoller på internettet.
“Hvis du kunne skrive et edb-program, der kan løse problemet rigtig hurtigt, kan du tilpasse det til at løse mange af de vigtigste problemer, der påvirker os alle daglige,” sagde Gent i en pressemeddelelse. “Dette omfatter trivielle udfordringer som arbejder ud den største gruppe af dine Facebook venner, som ikke kender hinanden, eller der er meget vigtige som at knække koder, der holder alle vores online-transaktioner er sikre.”
Som nævnt i papiret, fordelene ved et sådant program ville være enorm, både i forhold til, hvad det ville betyde for områderne matematik, datalogi og kunstig intelligens, men også i form af økonomisk kompensation. Det første hold til at knække denne kode, ud over at vinde en million kroner, ville være de første til at tage teknologien til markedet.
Men Gent og co-forfatter Peter Petersen har deres tvivl om, at nogen vil løse dette problem, til enhver tid snart. Problemet har at gøre med så mange muligheder, der findes til computeren, og spørgsmålet om tilbagetrækning, hvor en algoritme, der finder hver eneste mulige løsning på et problem, og så opgiver, eller “bakker væk,” fra en tilsyneladende ugyldig løsning, indtil den korrekte løsning kan findes. Denne proces, selv for de hurtigste computere, kan tage år.
“Men dette er teoretisk. I praksis, ingen er nogensinde kommet tæt på at skrive et program, der kan løse problemet hurtigt,” sagde Nattergalen. “Så, hvad vores forskning har vist, er, at—for alle praktiske formål – det kan ikke ske.”
For dem, der søger en mere teknisk forklaring på dette problem— formelt kendt som P vs NP-Problem—jeg anbefaler, at du tjekke Mike James’ fremragende indlæg ved jeg Progammer. Wikipedia-indlæg på Otte Dronninger Puslespil er også meget god.
Rettelse: En tidligere version af denne artikel anførte 2.34 septendecillion, når det er faktisk 2.34 quadrillion. Undskyld for den fejl.
[Tidende Kunstig Intelligens Forskning]