要问这个暑假的热播剧,那就不得不提近日迎来收官的央视上星剧《天才基本法》,双时空穿行设定无疑是该剧最大的亮点,而还有值得关注的一点,便是贯穿整部剧的数学问题——P=NP?
在大结局中,芝士世界的老林和裴之证明了P=NP,从而不仅能够进行时空穿行,如阿尔兹海默症这样的绝症也能够治愈。这不仅让广大观众疑惑,P/NP问题究竟是什么?如果P=NP被证实,世界会怎样?
P/NP问题是什么?
相信观众们在看完剧后,都会对P/NP问题产生好奇,小编在查阅了大量资料后发现,有些深奥晦涩的学科专业名词会劝退大部分小白。所以为了方便更多感兴趣的人能了解,小编尽量用便于理解的表达方式讲述这个问题。
首先,P/NP问题是什么?
P/NP问题不仅是一个数学问题,同时也是困扰了计算机科学家、经济学家、甚至哲学家多年的问题,是世界级数学难题之一,也被称为千禧年七大数学难题之首。
P指多项式时间(Polynomial),一个复杂问题如果能在多项式时间内解决,那么它便被称为P问题,这意味着计算机可以在有限时间内完成计算
NP指非确定性多项式时间(nondeterministic polynomial),一个复杂问题不能确定在多项式时间内解决,假如NP问题能找到算法使其在多项式时间内解决,也就是证得了P=NP。
不考虑数学的严谨性,用通俗的话来讲,P问题就是通过计算机现有算法可以快速计算从而得到解决的问题,而NP问题则是计算机没有对应的最优算法,从而需要无限长的时间去计算和验证才能得出答案的问题。如果某一天,我们得到某种算法能够像解决P问题一样简单快速解决NP问题,那么便证明P=NP。
概括来说,就是复杂问题是否可以简化,若P=NP,则证明这世界存在“捷径”,那么现存的很多无法解决或者需要无限长时间才能解决的难题,便都可以快速有效的解决。
这也就对应了电视剧结局中,像阿尔兹海默症这类我们目前无法治愈的绝症,都将不再是难题。到那时,科技会爆炸式发展,那将会是一个颠覆性的、全新的世界。
P=NP的世界将变成什么样?
目前,人类在数学、人工智能、生物学、物理学、经济学等多学科领域中,存在着数以千计的NP问题,P=NP能够得到证明具有重要的科学意义和应用价值,这将为计算机科学领域带来截然不同的理论极限和发展前景。
在现代经济社会中,大量科研、生产、国防与社会服务过程都需要采用正确的快速计算方法。可以期待,在P=NP时代,地球科学、生命科学、宇宙科学、环境科学、生物科技、材料工程、管理科学、数学科学、物理科学等多个学科的研究都将得到更深入的推进。
有人会问,这跟我日常生活关系大吗?小编来举几个生活中的例子。
在医学方面,无论是基因还是其他因素而引起的疑难杂症,计算机都可以快速针对个人的基因和病情精准推算,并研制出对应的药物,世间将再无绝症。
在日常生活方面,当计算机接收到相应的信息后,可以快速准确的对所有事情进行预测,不管是天气变化、股票走向还是交通事故等等,都可以提前预测出结果。
另外,人类精神世界的需求也可以得到满足,计算机能够根据每个人特定的喜好,创造出能直击你心灵的的艺术作品,也可以制造出完全符合你理想型的完美虚拟偶像。
……
当然,除此之外。在P=NP的世界中,所有的人工智能都能够快速优化并自主学习,那么,每一台计算机都可能是牛顿、爱因斯坦或莫扎特。而这也成为大多数学者和普通人认为P=NP不太可能的心理原因,我们不指望甚至有点恐惧一个计算机程序能够拥有人类的创造力。而如果P = NP,那么任何人类或计算机都将拥有传统上被认为是神的推理能力,这似乎很难被人们所接受,而到了那一天,也许人工智能统治人类则会成为现实。
结语:
也许,能否证明P=NP本就是个NP问题,但也并不会阻挡一代又一代学者投身研究之中。就像《天才基本法》中所说,“一以贯之的努力,不得懈怠的人生,也许世界上大多数事情本就无解无意义,但真理和爱除外。”
*图片及部分资料来源网络返回搜狐,查看更多
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