首页

ts虐

时间:2025-05-28 09:44:39 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:22189

  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
票房破80亿!多样惠民活动助燃暑期观影热潮

目前,三都自治县紧密型医共体建设在组织架构、人事管理、医保支付、薪酬分配、财务管理、绩效考核方面,已形成了整体上下贯通的管理模式,推动医疗救治能力得到大幅提升,医共体总院门急诊就诊和住院人次不断增长,县域内就诊率和基层就诊率不断提升。

习言道|不存在所谓“中国产能过剩问题”

新能源产业方面,让低碳转型发展“氢”装上阵,向“绿”而行;新材料产业方面,提高碳转化率和附加值,实现首尾相连、吃干榨净、循环利用;绿色低碳园区建设方面,将工业污水“变废为宝”,并积极谋划建设动力岛、气体岛、危废集中处置中心……

京津冀协同发展实践探索的重要价值

用虚拟现实观影、用弹幕互动,和学生一起刷微博、拍视频日志,越来越多思政课教师丰富课堂内容,贴近学生喜好,着力打造让更多学生爱听、能懂、真信、笃行的新时代高质量思政课。

马可·波罗属于历史,也映照当代中意文明

2017年6月,邵爱涛从安徽农业大学应用化学专业毕业,进入广州一家公司从事科技研发工作。他每天乘坐拥挤的地铁上班,穿梭在高楼大厦间,感受大城市的热闹与繁华。“原本以为会一直继续这样的工作生活,直到接到那通电话。”他回忆说。

最高检:2023年检察机关起诉利用网络实施的犯罪32.3万人,同比上升36.2%

此次试飞工作由民航西北地区管理局组织开展,东方航空公司西北分公司负责试飞任务的具体执行,西北空管局、西部机场集团配合做好管制指挥与机场地面保障工作。民航西北地区管理局聚焦重点关键,紧盯时间节点,全程推动各项任务有效落地。西部机场集团组织机场建设指挥部、西安机场公司先后顺利完成飞行程序评审、净空排查、北二投产飞行校验、模拟机验证、竣工验收等相关工作,有力确保了试飞顺利开展。

相关资讯
热门资讯
链接文字