数学心

第六百一十一章 随机性有时也能让数学更容易(概率论、算法学)(1/1)

星阅小说网【wap.xyxsb.com】第一时间更新《数学心》最新章节。

随机性似乎使得数学命题的证明更困难。但实际上,经常会让事情更容易

在数学家可用的所有工具当中,随机性似乎没什么用处。数学具有逻辑性和严谨性,它主要的目标是在浩瀚的对象“海洋”中寻找秩序和结构。正是因为数学世界不是随机的,整个数学宏伟目标才有可能实现。

然而,最近《量子》杂志的一篇文章《随机表面隐藏着错综复杂的秩序》(Random Surfaces Hide an Intricate Orde)涉及到了一个新的证明。

在这个证明中,随机性使得一切变得不同。

证明结果还包括到在随机构建的几何空间上绘制的棋盘样图案。

该证明的作者发现,几何空间中的随机性使棋盘样的图案更容易描述。

巴黎第十一大学数学家、该论文合著者尼古拉斯·库里安(Nicolas Curien)也说道,“令人惊讶的是,引入随机性能让你做更多的事情”。

事实证明,随机性在很多方面对数学有帮助。

例如,数学家通常想要证明具有某种性质的对象存在,例如具有某种对称性的几何体。要解决这些存在性问题,最直接的方法是寻找一个具有对应性质的对象,但这需要一些运气。“我们很难展示出一个具有相关属性的特定对象”,菲尔兹奖获得者马丁海雷尔如是说道,他的领域涉及随机过程。

抽象概念可以引导一些在科学和数学中有潜力的想法。下面与我们一起来看看吧。

如果一个问题不太可能直接解决,那么人们可能用间接的方式尝试间接解决。例如,如果您在考虑某一类型的对象的存在性,你可以这样思考:随机选择其中一个对象,则选中一个具备所需性质的对象的可能性要大于0。这种“概率方法”是数学家保罗·埃尔德什(Paul Erdős)开创的。

随机性也可以用来寻找非随机的固定路径。最近关于网格上棋盘式图案的证明就是这种情况。研究人员对一种叫做渗流模型的过程感兴趣。在这个过程中,您想知道如果仅在一种颜色的点上移动,那么观察点在什么条件下可以从网格的一侧移动到另一侧。

当你根据确定性的规则——沿着规则网格的严格确定的线——绘制这样的路径时,路径中后续的每一步都被之前的每一步所约束。对于一个复杂的网格,此要求是一个负担。这类似于俄罗斯方块拼图中的前几块比较容易放置,您可以把它们放在任何您想放的地方,但之后方块的放置就难很多,因为它们必须符合您已经放置的所有方块。

然而,当您的路径随机进行时,您不必担心您过去走过的每一步。从某种意义上说,每一步都像第一步一样自由:只要掷硬币决定下一步去哪里。

数学家试图利用这个事实。用一种叫做被称为KPZ公式的推导关系,将随机网格的结果转换为确定性的结果,反之亦然。“在这样的理论下,这意味着你可以随意在确定环境下计算或者在随机环境下计算”,布兰迪斯大学数学家、论文合著者奥利维耶·伯纳迪如是说道。这一新的工作与以前(更难证明的)关于在规则网格上渗流的结果是一致的,这也使KPZ公式得到了验证。

如果一个数学问题比较简单,那数学家可能不需要使用随机性。但对数学家而言,大多数重要的数学问题都很难直接回答了。“这可能是显而易见的,但我还是重申一下,在大多数情况下,对于数学或理论物理方面的问题,如果不借助一些工具,直接回答是不可能的”。纽约大学数学家保罗·布尔加德(Paul Bourgade)如是说道。“我们只是没有解决问题的工具”。在某些情况下,随机性使事情变得更松散,足以问题的解决成为可能。

人气小说推荐More+

英灵祭:全面战争
英灵祭:全面战争
关于英灵祭:全面战争:群像+英灵+历史+轻小说(非纯爽文、日常幽默、初中及初中以下的读者慎入、无cp、剧情严谨、逻辑清晰、智斗、武斗、杀伐果断)剑气、道术、魔法,东方英灵与西方英灵的对决!在历史的岁月长河中,他们是无人不知无人不晓的英灵,本不该相遇的ta们却因为一场祭典同时被召唤到了这个世界,这就是鲜为人知的英灵祭。女主灵芝,代表着为恩学院参加了本届英灵祭,拿着后羿弓的她却召唤了与之毫无关联的英
为你独爱
舔狗雌性清醒后,踹掉无情渣兽夫
舔狗雌性清醒后,踹掉无情渣兽夫
关于舔狗雌性清醒后,踹掉无情渣兽夫:【穿书+雄竞+异能+追妻火葬场】云芝穿成一本兽世小说里的路人甲雌性后,对着小说里的男主单方面陷入了爱河,开始了对男主的紧追不舍。在男主面前,云芝化身为舔狗,渴了端水,饿了送上美食,冷了缝制兽皮衣服。舔了许久终于等到男主松口和她在一起。谁知男主心中那位白月光雌性的到来,让云芝成为了众人的笑话。甚至在危急关头时的二选一,已经成为族长的男主还是选择救其他人,放弃云芝
山城市花
爱情公寓之我竟是胡一菲的学弟
爱情公寓之我竟是胡一菲的学弟
关于爱情公寓之我竟是胡一菲的学弟:林霄没想到只是下班吃个麻辣烫而已,竟然就穿越到新的世界。原本以为只是重新过平淡的一生,就意外遇见了爱情公寓里面的人,还是武力值最高的胡一菲,林霄才知道原来现在这个世界是各种影视剧的综合世界。既然知道了爱情公寓的存在,前世就是个爱情公寓迷的林霄当然不能错过最好的朋友在身边、最爱的人在对面的生活啦。
一只快乐的梨
重生一回,我在医学界疯狂摆烂
重生一回,我在医学界疯狂摆烂
(神医+系统+重生+无脑爽文+医学界摆烂+多职业+娱乐圈+科学界)本文属于无脑爽文,反派有强行降智的嫌疑,当然,男主的主线并不是一帆风顺的,注意:本文设定为都市框架的前提下,略带一点点圣母内容,根据读者大大们的反馈情况可能会出现一些微虐情节,请不要给作者寄刀片。祝大家阅读愉快
文刂氵羊
腌臜玫瑰
腌臜玫瑰
关于腌臜玫瑰:孤女夏橙认祖归宗后,最讨厌那个取代了自己位置的养女。养女纯洁无害,温柔伪善,衬得夏橙恶人一个,无可救药。夏橙收敛锋芒,学着养女的模样做一个好孩子,可面上越纯善,她就越知道自己心里到底想要什么......无论是养女喜欢的,还是喜欢养女的,她统统都要抢过来。风头,前途,家产,男人,她都要争上一争,将养女压的翻不过身。但是......风头家产这些都是好控制的死物,唯有那几个男人,渐渐发现
绛河客