10 Thuật toán Vấn đề Tuy nhiên để giải quyết - núm vú

Các thuật toán đã thực sự xảy ra trong nhiều thế kỷ, do đó bạn nghĩ rằng các nhà khoa học đã có thể khám phá ra và giải quyết được tất cả các thuật toán của bây giờ. Thật không may, điều ngược lại là đúng. Giải quyết một thuật toán cụ thể thường trình bày một vài câu hỏi mà thuật toán không giải quyết được và điều đó dường như không rõ ràng cho đến khi ai đó tìm ra giải pháp.

Thuật toán là một loạt các bước được sử dụng để giải quyết vấn đề và bạn không nên nhầm lẫn chúng với các thực thể khác, chẳng hạn như phương trình. Một thuật toán không bao giờ là một giải pháp để tìm kiếm một vấn đề. Không ai có thể tạo ra một loạt các bước để giải quyết vấn đề chưa tồn tại (hoặc không bao giờ có thể tồn tại).

Danh sách này là về các vấn đề thuật toán mà có thể phục vụ cho một mục đích nếu có ai đó tìm ra một giải pháp cho họ.

Xử lý tìm kiếm văn bản

Nhiều tìm kiếm văn bản liên quan đến việc sử dụng các biểu thức thông thường - một loại viết tắt cho biết máy tính tìm thấy gì. Ngữ pháp được sử dụng cho biểu thức chính quy phụ thuộc vào ngôn ngữ hoặc ứng dụng, nhưng bạn tìm thấy các biểu thức chính quy được sử dụng ở một số nơi, bao gồm trình xử lý văn bản, ứng dụng email, hộp thoại tìm kiếm và trong tất cả các loại nơi khác mà bạn cần cung cấp tìm kiếm chính xác thuật ngữ cho một loạt các mục văn bản.

Các từ khác biệt

Khi làm việc với các ký tự, máy tính sẽ nhìn thấy số chứ không phải chữ cái. Các con số thực sự chỉ là một loạt các 0s và 1s vào máy tính và thực sự không có bất kỳ ý nghĩa. Kết hợp các ký tự thành chuỗi chỉ làm cho chuỗi 0s và 1s lâu hơn. Do đó, so sánh hai chuỗi, một cái gì đó mà con người có thể làm trong nháy mắt, có thể mất thời gian trong máy tính, và sự nhầm lẫn có thể giữa các liên hợp. Ví dụ, trừ khi bạn cẩn thận trong việc xây dựng thuật toán, một máy tính có thể nhầm lẫn

đăng ký và lắng nghe. Quan trọng hơn, máy tính sẽ cần thời gian để phân biệt sự khác nhau giữa hai. Các vấn đề về cách tách biệt tìm cách tìm ra thuật toán có thể có nhỏ nhất (và nhanh nhất) (một automaton hữu hạn quyết định, DFN, trong trường hợp này) để thực hiện việc tách từ.Mục đích là để chấp nhận một từ và từ chối một từ khác, cho hai từ có độ dài đặc biệt. Xác định liệu một ứng dụng sẽ kết thúc

Một trong những vấn đề mà Alan Turing đề xuất vào năm 1936 là vấn đề liệu một thuật toán, đưa ra mô tả của một chương trình và một đầu vào, có thể quyết định liệu chương trình có bị ngăn chặn hay không

vấn đề dừng lại). Khi làm việc với một ứng dụng đơn giản, trong nhiều trường hợp, dễ dàng xác định xem chương trình có dừng lại hay tiếp tục chạy trong một vòng lặp bất tận. Tuy nhiên, khi sự phức tạp của chương trình tăng lên, việc xác định kết quả của việc chạy chương trình với bất kỳ đầu vào nào sẽ trở nên khó hơn. Một máy Turing không thể đưa ra quyết định này; kết quả là lỗi mã với các vòng lặp vô hạn. Không có số lượng kiểm tra sử dụng công nghệ hiện tại có thể giải quyết vấn đề này. Siêu máy tính là một mô hình tính toán vượt xa máy Turing để giải quyết các vấn đề như vấn đề dừng. Tuy nhiên, những máy như vậy không thể sử dụng công nghệ hiện tại. Nếu có thể, bạn sẽ có thể yêu cầu họ tất cả các loại imponderables mà máy tính hiện nay không thể trả lời. Bài viết này cung cấp cho bạn một ý tưởng tốt về những gì sẽ xảy ra nếu ai đó có thể giải quyết vấn đề này.

Tạo và sử dụng các chức năng một chiều

Một chức năng một chiều là một chức năng dễ sử dụng để có được một câu trả lời theo một hướng, nhưng gần như không thể sử dụng với sự nghịch đảo của câu trả lời đó. Nói cách khác, bạn sử dụng một chức năng một chiều để tạo ra một cái gì đó giống như một băm có thể xuất hiện như là một phần của một giải pháp cho mật mã, nhận dạng cá nhân, xác thực, hoặc nhu cầu bảo mật dữ liệu khác.

Sự tồn tại của một chức năng một chiều là ít bí ẩn hơn và nhiều hơn nữa là một vấn đề chứng minh. Nhiều hệ thống viễn thông, thương mại điện tử và ngân hàng điện tử hiện đang dựa vào các chức năng được cho là một cách, nhưng không ai thực sự biết liệu họ có thực sự là một cách hay không. Sự tồn tại của một chức năng một chiều hiện tại là một giả thuyết, không phải là một lý thuyết. Nếu ai đó có thể chứng minh rằng một chức năng một chiều tồn tại, các vấn đề bảo mật dữ liệu sẽ dễ dàng hơn để giải quyết từ quan điểm lập trình.

Nhân con số thật lớn

Con số thực sự lớn ở nhiều nơi. Ví dụ, hãy xem xét việc tính toán liên quan đến khoảng cách đến sao Hỏa, hoặc có thể là Sao Diêm Vương. Các phương pháp hiện đang tồn tại để thực hiện nhân với số thực lớn, nhưng chúng có xu hướng chậm vì chúng đòi hỏi nhiều thao tác để hoàn thành. Vấn đề xảy ra khi các con số quá lớn để khớp với thanh ghi của bộ vi xử lý. Tại thời điểm đó, nhân phải xảy ra trong nhiều hơn một bước, làm chậm đáng kể. Các giải pháp hiện tại bao gồm:

Thuật toán nhân phức của Gauss

• Phương pháp biến đổi Fourier Toom-Cook
• Các phương pháp biến đổi Fourier
• Mặc dù nhiều phương pháp hiện đang có sẵn cho kết quả chấp nhận được, tất cả đều mất thời gian và khi bạn có rất nhiều tính toán để thực hiện, vấn đề thời gian có thể trở nên quan trọng. Do đó, nhân số lớn là một trong những vấn đề đòi hỏi một giải pháp tốt hơn so với những ngày hiện nay.
• Phân chia tài nguyên bằng nhau

Phân chia tài nguyên bằng nhau có thể không khó, nhưng con người, là loại ghen tị, có thể coi tài nguyên này là phân chia không đều trừ khi bạn có thể tìm ra cách đảm bảo cho mọi người rằng phân chia đó thực sự công bằng. Đây là vấn đề cắt vụn ghen tị. Tất nhiên, khi bạn cắt một chiếc bánh, cho dù bạn cố gắng làm điều đó một cách công bằng, luôn có sự nhận thức rằng bộ phận đó là không công bằng. Tạo ra sự phân chia tài nguyên hợp lý là quan trọng trong cuộc sống hàng ngày để giảm thiểu sự xung đột giữa các bên liên quan trong bất kỳ tổ chức nào, làm cho mọi người trở nên hiệu quả hơn.

Đã có hai giải pháp cho vấn đề cắt khúc không có ghen tị với một số lượng người cụ thể, nhưng không có giải pháp chung tồn tại. Khi có hai người tham gia, người đầu tiên cắt bánh và người thứ hai chọn mảnh đầu tiên. Bằng cách này, cả hai bên đều được đảm bảo về một bộ phận bình đẳng. Vấn đề trở nên khó hơn với ba người, nhưng bạn có thể thử giải pháp Selfridge-Conway cho vấn đề. Tuy nhiên, sau khi bạn nhận được đến bốn người, không có giải pháp tồn tại.

Giảm thời gian tính toán chỉnh sửa khoảng cách

Khoảng cách giữa

giữa hai dây là số hoạt động cần thiết để chuyển đổi một chuỗi thành chuỗi khác. Tính toán khoảng cách xoay quanh các hoạt động từ xa Levenshtein, đó là việc loại bỏ, chèn hoặc thay thế một ký tự trong chuỗi. Kỹ thuật đặc biệt này sử dụng trong các giao diện ngôn ngữ tự nhiên, định lượng chuỗi DNA và tất cả các loại nơi khác mà bạn có thể có hai chuỗi tương tự đòi hỏi một số so sánh hoặc sửa đổi. Một số giải pháp cho vấn đề này hiện đang tồn tại, tất cả đều khá chậm. Trên thực tế, hầu hết chúng đều có thời gian mũ, vì vậy thời gian cần thiết để thực hiện quá trình chuyển đổi nhanh chóng làm tăng thêm điểm mà ở đó con người có thể thấy sự tạm dừng trong quá trình xử lý đầu vào. Tạm dừng không phải là khá xấu khi sử dụng một bộ xử lý từ mà thực hiện kiểm tra từ tự động và thay đổi một từ sai chính tả thành một trong những chính xác. Tuy nhiên, khi sử dụng giao diện thoại, tạm dừng có thể trở nên khá đáng chú ý và gây ra các nhà điều hành con người để làm cho những sai lầm. Giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng

Khi việc học máy diễn ra và chúng tôi đếm ngày càng nhiều trên máy tính để giải quyết vấn đề, vấn đề máy tính nhanh chóng giải quyết vấn đề trở nên quan trọng như thế nào. Vấn đề NP so với NP chỉ đơn giản yêu cầu liệu một máy tính có thể giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng khi nó có thể xác minh giải pháp cho vấn đề một cách nhanh chóng. Nói cách khác, nếu máy tính có thể xác định một cách hợp lý rằng đáp ứng của con người đối với một vấn đề là chính xác trong thời gian đa thức hoặc ít hơn, nó cũng có thể giải quyết vấn đề chính nó trong thời gian đa thức hoặc ít hơn?

Câu hỏi này đã được John Nash thảo luận trong những lá thư tới Cơ quan An ninh Quốc gia (NSA) vào năm 1950 và một lần nữa trong các bức thư giữa Kurt Gödel và John von Neumann. Ngoài việc học máy (và AI nói chung), vấn đề này đặc biệt quan tâm đến nhiều lĩnh vực khác, bao gồm toán học, mật mã, nghiên cứu thuật toán, lý thuyết trò chơi, xử lý đa phương tiện, triết học và kinh tế.

Chơi trò chơi chẵn lẻ

Lúc đầu, việc giải quyết một trò chơi có thể không có vẻ gì hữu ích trong cuộc sống thực. Vâng, trò chơi thú vị và thú vị, nhưng chúng không thực sự cung cấp nền tảng để làm bất cứ điều gì hữu ích - ít nhất, đó là lý thuyết chung. Tuy nhiên, lý thuyết trò chơi không có trong một số lượng lớn các kịch bản thực tế, nhiều trong số đó có quy trình phức tạp mà ai đó có thể hiểu dễ dàng hơn như các trò chơi hơn là các quá trình thực tế. Trong trường hợp này, trò chơi sẽ giúp mọi người hiểu được quá trình xác minh tự động và tổng hợp bộ điều khiển, trong số những thứ khác. Bạn có thể đọc thêm về trò chơi chẵn lẻ. Trong thực tế, bạn có thể chơi nó.

Hiểu các vấn đề về không gian

Để đưa vấn đề cụ thể này vào ngữ cảnh, hãy nghĩ đến việc di chuyển các hộp xung quanh trong kho hoặc trong một số tình huống khác mà bạn cần phải xem xét khoảng trống trong đó mọi thứ di chuyển. Rõ ràng, nếu bạn có nhiều hộp trong kho lớn và tất cả đều cần một chiếc xe nâng để nhặt, bạn không muốn cố gắng tìm ra cách để lưu trữ chúng một cách tối ưu bằng cách sắp xếp lại chúng. Đây là nơi bạn cần phải giải quyết vấn đề bằng cách hiển thị một giải pháp.

Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là liệu tất cả các vấn đề không gian có một giải pháp hay không. Trong trường hợp này, hãy suy nghĩ về một trong những câu đố của trẻ mà bạn đã đặt một bức tranh bằng cách trượt những viên gạch nhỏ xung quanh. Có vẻ như một giải pháp nên tồn tại trong mọi trường hợp, nhưng trong một số trường hợp, một điểm khởi đầu xấu có thể dẫn đến tình huống không có giải pháp.

Các nhà toán học như Sam Loyd thường sử dụng các câu đố để giải các bài toán toán phức tạp, một số không có giải pháp nào ngày nay. Tham quan các trang web này là thú vị bởi vì bạn không chỉ nhận được một số giải trí miễn phí mà còn, thức ăn cho tư tưởng. Những vấn đề mà những câu đố nâng lên này có những ứng dụng thực tế, nhưng chúng được trình bày theo một cách thú vị.