Afbeelding: FlankerFF/Wikimedia
Een populaire schaken probleem bekend als de Koningin van de Puzzel in de ban wiskundigen en informatici voor jaren, maar niemand is in staat tot het schrijven van een computerprogramma dat op te kunnen lossen het probleem snel en efficiënt. Onderzoekers uit het verenigd koninkrijk nu beweren dat computers nooit tot de taak—en ze zijn het aanbieden van een $1 miljoen aan iedereen die kunnen bewijzen dat ze het mis.
De Koningin van de Puzzel bestaat al sinds de jaren 1850, – en it-uitdagingen van een speler op plaats acht koninginnen op een verder lege conventionele schaakbord dat er geen koningin dreigt alle andere. Dit is zeer moeilijk gezien de enorme macht van de koningin; de speler moet ervoor zorgen dat elke koningin wordt geplaatst op de eigen kolom, maar zodanig dat geen koningin dreigt nog langs andere diagonalen en rijen.
Deze puzzel is opgelost door de mens (er zijn 92 oplossingen uit 4,426,165,368 mogelijke regelingen van acht koninginnen op een 8×8-bord), maar het blijft een fascinerende en complexe uitdaging voor wiskundigen en informatici, in het bijzonder wanneer de raad van bestuur is groter dan de standaard acht-acht dimensies. Wanneer de raad van bestuur wordt groter en meer vrouwen zijn toegevoegd, het creëert een probleem dat, als een nieuw artikel gepubliceerd in Het Publicatieblad van de Kunstmatige Intelligentie Onderzoek wijst uit, is bijna onmogelijk voor een computer om op te lossen in een redelijke hoeveelheid tijd.
Computer programma ‘ s hebben de neiging om een “brute force” benadering van het probleem, het systematisch doorlopen van elke mogelijke permutatie. Dit is de reden waarom de Koningin van de Puzzel wordt beschouwd als “rekenkundig dure” wanneer het totale aantal van de combinatie kan bereiken verschrikkelijk grote getallen (een 27×27 raad van bestuur, bijvoorbeeld, biedt 2.34 biljard mogelijke oplossingen, of 234,000,000,000,000,000). Als de nieuwe studie wijst uit, zodra de raad van dimensie 1 bereikt 000×1,000, en met 1.000 queens te plaatsen, computers krijgen borked, zinken in een schijnbaar eindeloze afgrond van de berekeningen.
Als lead onderzoeker Ian Gent van de Universiteit van St. Andrews punten uit, efficiënte oplossingen om de Koningin van de Puzzel blijft ongrijpbaar voor computer programmeurs, eigen computers te churn afstand naar de mogelijkheden voor letterlijk duizenden jaren (de fictieve Diepe Gedachte supercomputer van Hitchhiker ‘ s Guide to the Galaxy opkomt, een machine die vereiste van een half miljoen jaar te berekenen, de zin van alles). Gent werd zich bewust van de Acht Koningin probleem na een vriend daagde hem uit om het op te lossen op Facebook—een uitdaging Gent en zijn collega ‘ s hebben nu omgezet in een formele studie en een prijs ter waarde van $1 miljoen, zoals aangeboden door de AMERIKAANSE Clay Mathematics Institute.
Dit probleem is niet alleen dat sommige arcane of zelfgenoegzame oefening voor computer geeks. Gent is van mening dat een computer programma dat kan efficiënt op te lossen de Koningin van de Puzzel zou ook geschikt voor het oplossen van taken die momenteel onmogelijk, zoals het decoderen van enkele van de zwaarste beveiliging protocollen op het internet.
“Als je zou kunnen schrijven een computer programma dat kan het oplossen van het probleem echt snel, je zou kunnen passen bij het oplossen van veel van de belangrijkste problemen die van invloed zijn op ons dagelijkse,” zegt van Gent in een persbericht. “Dit geldt ook voor triviale problemen, zoals het uitwerken van de grootste groep van uw Facebook vrienden die elkaar niet kennen, of zeer belangrijk zijn, zoals het kraken van de codes die ervoor zorgen dat al onze online transacties veilig zijn.”
Zoals opgemerkt in de papier -, de voordelen van een dergelijk programma zou enorm zijn, zowel in termen van wat het zou betekenen op het gebied van de wiskunde, de informatica en de kunstmatige intelligentie, maar ook in termen van financiële beloningen. Het eerste team te kraken van deze code, in aanvulling op het winnen van een miljoen dollar, de eerste zou zijn om de technologie op de markt.
Maar Gent en co-auteur Peter Nightingale hebben hun twijfels die iedereen zal dit probleem worden opgelost op korte termijn. Het probleem heeft te maken met zo veel opties dat beschikbaar is voor de computer en het probleem van terugkrabbelen, waar een algoritme beschouwt elke mogelijke optie om een probleem, en vervolgens afziet, of ‘ rug ‘ van een ogenschijnlijk ongeldige oplossing totdat de juiste oplossing kan worden gevonden. Dit proces, zelfs voor de snelste computers, kan jaren in beslag nemen.
“Dit is echter theoretisch. In de praktijk, niemand heeft ooit in de buurt komen om het schrijven van een programma dat kan het probleem snel oplossen,” zei de Nachtegaal. “Dus wat ons onderzoek heeft aangetoond, is dat voor alle praktische doeleinden – het kan niet worden gedaan.”
Voor wie op zoek is naar een meer technische uitleg van dit probleem— formeel bekend als het P versus NP Probleem ik stel voor dat u check out Mike James’ uitstekende post ik Progammer. Het Wikipedia-artikel over de Acht Koninginnen Puzzel is ook erg goed.
Correctie: Een eerdere versie van dit artikel vermelde 2.34 septendecillion als het ook daadwerkelijk 2.34 biljard. Sorry voor de fout.
[Het Dagboek van Kunstmatige Intelligentie-Onderzoek]