首页

足踩踏痴

时间:2025-05-28 16:30:15 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:21716

  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
上半年北京“疏整促”优化资源布局 提升居民生活品质

泰国中文教师教学技能交流大赛决赛在曼谷举行

因此,两会前外界普遍认为,今年财政赤字率将超过3%。而根据3月5日提请审查的预算报告,今年财政赤字率并未突破“3%”红线,同时与去年预算调整后的赤字率3.8%相比也有明显下降。

港股三大指数涨跌不一 专家指A股复市带动港股向好

济南7月5日电 (记者 梁犇)记者5日从济南市政府新闻办举行的发布会上获悉,该市公安机关在深入调研论证、广泛听取意见、持续优化创新的基础上,研究出台《全市公安机关服务保障重点产业项目护航经济社会高质量发展措施》,重点围绕市场环境、政务环境、法治环境、涉外环境和生态环境等5个方面提出28项措施、59个改革事项,全警全力护航省会经济社会高质量发展。

冠军中国·青春接力|《流浪地球》中的地下城要怎么建?

同时,大会还宣布:为了与观众建立更紧密的联结,更广泛普及科学知识,中广联科普视听宣传委员会与首纪协科学纪录片专委会,共同发起了年度科学纪录片社会公益分享计划,届时将在北京市各大书店、文化空间、高校、社区,开展科学纪录片社会公益分享,邀请科学纪录片的主创,片中主人公科学家与观众见面交流,欢迎公众的参与。

人民网评:鼓足干劲,当好行动派、实干家

靳东,1976年出生于山东省,毕业于中央戏剧学院,国家一级演员,曾获得“青年五四奖章”先进个人、“全国德艺双馨电视艺术工作者”等荣誉称号。他还是第十四届全国政协委员。

相关资讯
热门资讯
链接文字