sly2m: (default)
[personal profile] sly2m
f1cd70b077b07488a78f3edf9083bb89

Многие слова, многие печали. Одной из самых коротких научных статей считается математическое опровержение гипотезы Эйлера.

Сегодня любой пятиклассник слышал про Великую теорему Ферма, сформулированную в 1637 году Пьером Ферма в виде:

a1n + a2n = bn


Если число степени n = 2, мы получаем обычную теорему Пифагора, когда квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов, ее простейшим решением является выражение:

32 + 42 = 52


известное еще очень древним египтянам сильно до рождества Христова.

egipetskiy-treugolnik


Ферма предположил, что при n > 2 задача не имеет решений в целых числах. Историки считают, что Ферма обманул читателей и на самом деле не знал полного решения собственной теоремы. По крайней мере, он нашел и привел только самое простое частное доказательство для n = 4.

Через 133 года Леонард Эйлер доказал теорему для n = 3, а еще через 55 лет Дирихле решил ее (в смысле математически доказал, что решения нет) для n = 5. Дальше пошло-поехало, подоспели доказательства для иных частных случаев, где n=7 и так далее. Полное решение Великой теоремы Ферма было найдено лишь в 1994 году английским математиком Эндрю Уайлсом, причем оказалось настолько заумным, что другие математики в течение семи(!) лет пытались прочитать формулы и понять в чем суть, и нет ли в доказательстве ошибок, окончательно подтвердив, что решение верное только к 2001 году.

Великая теорема Ферма уже 22 года как доказана, %username%!

А в 1770 году Эйлер, окрыленный успехами в частичном доказательстве теоремы Ферма, задумал ее расширить и усугубить. Он сформулировал так называемую "гипотезу Эйлера", которая похожа на теорему Ферма, но имеет более общий вид:

a1n + a2n + ... + akn = bn


Эйлер заявил, что данная формула не имеет целочисленных решений при k < n, то есть, если количество слагаемых слева меньше степени уравнения, то решений нет, например:

a14 + a24 + a34 = b4


или

a15 + a25 + a35 + a45 = b5


и так далее нерешаемо, а теорема Ферма - лишь частный и упрощенный случай.

В 1966 году математики Ландер, Паркин и Селфридж опубликовали научную работу на полстранички, она выглядела так:

Capture2


и содержала найденное ими опровержение гипотезы Эйлера.

Date: 2016-12-07 06:15 pm (UTC)
From: [identity profile] sevabashirov.livejournal.com
Ну так ломать - не строить. Для опровержения утверждения "все вороны белые" нужно всего лишь найти одну не белую ворону.

Date: 2016-12-07 06:35 pm (UTC)
From: [identity profile] razlivskiy.livejournal.com

Найдите и получие нобелевку

Date: 2016-12-07 06:40 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
По математике нобелевку не дают. Получите абелевку.

Кстати, за доказательство Великой теоремы Ферма Эндрю Уайлс как раз получил абелевку в 2016м году, то есть буквально сегодня.

Date: 2016-12-08 10:12 am (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
А почему так долго?

Date: 2016-12-07 08:19 pm (UTC)
From: [identity profile] sevabashirov.livejournal.com
Нобелевку по сарказму?

Date: 2016-12-07 06:15 pm (UTC)
From: [identity profile] victor-12.livejournal.com
Ух ты, не знал про гипотезу Эйлера.
А всё-же жаль, что оказалась не верна, уж больно красивая.

Date: 2016-12-07 07:04 pm (UTC)
alltigra: (tigra)
From: [personal profile] alltigra
недаром "математика - царица всех наук"))

Date: 2016-12-07 07:49 pm (UTC)
From: [identity profile] piter239.livejournal.com
Интересно!

Взяли суперкомпьютер, да и поискали "в лоб".

Date: 2016-12-07 08:02 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Ну, как сказать, суперкомпьютер...

Image

Date: 2016-12-07 08:25 pm (UTC)
From: [identity profile] friendlystrnger.livejournal.com
а, вот он какой CDC...
/* первая ассоциация была: Center for Disease Control :) */

Date: 2016-12-07 11:00 pm (UTC)
From: [identity profile] piter239.livejournal.com
Для своего времени это и был суперкомпьютер - с отрывом самый мощный в мире.

Википедия считает, что

"The CDC 6600 is generally considered to be the first successful supercomputer, outperforming its fastest predecessor, the IBM 7030 Stretch, roughly by a factor of three. With performance of up to three megaFLOPS,[3][4] the CDC 6600 was the world's fastest computer from 1964 to 1969, when it relinquished that status to its successor, the CDC 7600."

Date: 2016-12-08 10:13 am (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Не известно сколько времени этот CDC перебирал варианты? Интересно посчитать, сколько потребуется современному.

Date: 2016-12-08 01:50 pm (UTC)
From: [identity profile] a2is.livejournal.com
Тупой перебор пятёрок (5 вложенных циклов) на java написал за пару минут.
Результат получен за 50 секунд.
Процессор Haswell, ОС Linux Ubuntu, JDK8

Теперь можно улучшать результат - алгоритм поумнее, параллельные вычисления и т.д. Но лениво.

PS: Одновременно с расчётом на компе крутились - сервер БД MySQL, медиасервер Plex, с которого смотрелся фильм в HD, работало IDE Eclipse Neon плюс качались торренты.
Edited Date: 2016-12-08 02:03 pm (UTC)

Date: 2016-12-08 03:44 pm (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Охренеть.

Date: 2016-12-21 12:28 am (UTC)
From: [identity profile] speshuric.livejournal.com
50 секунд как-то нереально долго. У меня почти тупой перебор в 0,1 с примерно уложился (не java, но jvm). Ну да, я степени закешировал и последнее число проверяю по HashSet, а не в цикле. Но не в 500 же раз.

Date: 2016-12-21 01:34 pm (UTC)
From: [identity profile] a2is.livejournal.com
Дело именно в кешировании. Я не кешировал.

Date: 2016-12-08 02:28 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
На дерти чувак написал программу на С++ с такими результатами:

C++, четыре вложенных цикла + поиск в хеш–таблице
Intel(R) Core(TM) i7 CPU Q 720 @ 1.60GHz
Если ограничить цикл числом 150, то отрабатывает за 0.3 секунды
Если ограничить цикл числом 256, то отрабатывает за 1.5 секунды

Date: 2016-12-08 03:46 pm (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Охренеть.

Date: 2016-12-11 01:55 pm (UTC)
From: [identity profile] a2is.livejournal.com
Я думаю, что ограничивать циклы нечестно. Как будто в конец учебника заглянул, где ответы.
Однако авторы пишут о "smallest instance". В общем, интересно, а какое следующее решение? Есть ли оно?

Date: 2016-12-12 03:46 am (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Конечно есть. Их полно (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B0_%D0%AD%D0%B9%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B0), и не только в степени 5.

Date: 2016-12-20 11:59 pm (UTC)
From: [identity profile] speshuric.livejournal.com
Поезд, конечно, давно ушёл, но я только сейчас добрался до этого поста. Про 0.3 секунды на С++ очень странно. У меня на kotlin (это язык который в jvm компилируется) получается 0,1 дома и 0,2 в публичной тестовой виртуалке на http://try.kotlinlang.org/
Тоже в лоб перебором с поиском по хешу.

Date: 2016-12-21 12:21 am (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
У тебя проц видимо хороший. А тот человек из моего поста свой сделал (https://habrahabr.ru/post/317588/).

Date: 2016-12-21 12:52 am (UTC)
From: [identity profile] speshuric.livejournal.com
Проц шестилетней давности. Хотя, да, на момент выпуска один из топовых. Ну и я понял, где схитрил. Честно говоря - на автомате схитрил, я даже не особо в тему вдавался.

https://gist.github.com/speshuric/e9edae0f0cdf324311466e84a94ea865
(код понятен даже если не знать kotlin)
1. Я сразу искал y>x1>=x2>=x3>=x4, причем цикл по y от 0 вверх, а по остальным от предыдущего вниз.
2. И снизу ограничил: x1^4>=y^4/4, x2^4>=(y^4-x1^4)/3, x3^4>=(y^4-x1^4-x2^4)/2 - оно как бы следует из предыдущего.

Date: 2017-01-05 10:47 am (UTC)
From: [identity profile] victor1234.livejournal.com
А на современных компах быстро не посчитаешь даже по известному диапазону. Кроме разве что такого читеризма:

for i=7:1:37
for j=i:1:94
for k=j:1:120
for l=k:1:143
for m=l:1:144
if (i^5+j^5+k^5+l^5-m^5==0)
res=[i,j,k,l,m]
break
end
end
end
end
end
end
Edited Date: 2017-01-05 10:48 am (UTC)

Date: 2016-12-08 03:02 am (UTC)
From: [identity profile] vkv.livejournal.com
>Великая теорема Ферма уже 22 года как доказана, %username%!
как любит писать xkcd, больше половины жизни ты прожил уже после того как она была доказана, %username%

Date: 2016-12-08 10:15 am (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Ещё Тим Урбан из waitbutwhy любит этот приём использовать. Я думал, это его манера, а оказалось скрал у xkcd.

Date: 2016-12-08 05:25 am (UTC)
From: [identity profile] zegna.livejournal.com
Блестящая демонстрация старой мысли про то, "Как один маленький гадкий фактик может испортить большую стройную теорию!"

Date: 2016-12-08 06:50 am (UTC)
From: [identity profile] vplusplus.livejournal.com
класс!

давай еще :)

Date: 2016-12-08 07:33 am (UTC)
From: [identity profile] maks j-fry (from livejournal.com)
Можно на пальцах объяснить о чем эта теорема и что пошло не так. Ведь есть достаточно умные среди вас, кто сможет это сделать?

Date: 2016-12-08 10:03 am (UTC)
From: [identity profile] Алексей Прохоров (from livejournal.com)
из правой части уравнения получилось извлечь корень в пятой степени целого числа, гипотеза была опровергнута перебором всевозможных комбинаций.

Date: 2016-12-08 10:21 am (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Я тупой, но попробую.
Математика - это выдуманная абстракция, существующая только в формулах и в нашей голове. Соответственно, она какбы может всё. И чуваки под этот повод придумали уравнение, которое решается только при определённых значениях, а при других нет. А при третьих опять решается. А при четвёртых нет. И решили свести эту кашу к какому-то одному правилу, мол, если так то да, а если так то нет. Но выводить это правило без тупого перебора всех квадриллионов вариантов, как делает комп, сложно и нудно. А они вот заморочились. У них то получалось, то блин опять нет. А потом изобрели суперкомпьютер и он таки тупо перебрал все варианты и закрыл вопрос.
Конец.

Date: 2016-12-08 10:25 am (UTC)
From: [identity profile] maks j-fry (from livejournal.com)
вот терь понятно! но так вопрос закрыли? это уравнение решается при любых или нет значениях? И если нет.. правило при каких решается, а при каких нет вывели?

Date: 2016-12-08 11:14 am (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Для частного случая с пятыми степенями вывели минимальные значения, до которых решается. Собственно, на этом всё) Я вообще лично сам не понимаю, какой в этом смысл, кроме спортивного интереса, практической пользы ноль.
Edited Date: 2016-12-08 11:15 am (UTC)

Date: 2016-12-08 11:16 am (UTC)
From: [identity profile] maks j-fry (from livejournal.com)
Вот. А вы в высшей математике шарите? Просто есть один вопрос, который меня уже годы мучает, но я так плохо понимаю, что не могу даже загуглить ответ.

Date: 2016-12-08 12:24 pm (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Что самое смешное, я ни в какой математике вообще не шарю, сдался в восьмом классе школы, ещё на началах анализа. Перестал пытаться что-то понять, это было бесполезно, мой мозг к этому не приспособлен.
А что за вопрос? Интересно просто.

Date: 2016-12-08 12:26 pm (UTC)
From: [identity profile] maks j-fry (from livejournal.com)
че такое образ функции.. большой буков P обозначалось вроде. физический смысл этой хрени. как-то на паре объясняла математичка, я ее и спросил - а в чем смысл? ну типа интеграл, производная вся хрень понятно что делает. Но видно она сама не знал и восприняла вопрос как провокацию, а меня не взлюбила с тех пор.

Date: 2016-12-08 12:32 pm (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Ты, брат, шаришь больше меня, если задаешь такие вопросы))

Date: 2016-12-12 10:47 am (UTC)
From: [identity profile] thunderozzz.livejournal.com
Что и требовалось доказать! (с)
:)
Спасибо.

Date: 2016-12-08 09:31 am (UTC)

Date: 2016-12-08 12:40 pm (UTC)
From: [identity profile] 1-v-1.livejournal.com
А как там у мыслящих существ с других планет?
Или чего уж там, с других вселенных!
Наверняка, у них и математика с другими правилами будет... не?

Date: 2016-12-08 02:30 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Это очень хороший вопрос, универсальна ли логика, то есть будут ли инопланетяне пользоваться такой же логикой (а математика это логика, облеченная в цифры и знаки), что и мы.

Точного ответа на этот вопрос пока нет.

Date: 2016-12-08 03:45 pm (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
...но положа руку на сердце? Ведь такая же, ясно ведь)

Date: 2016-12-08 04:02 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Гм. Я бы не был так уверен.

Date: 2016-12-21 07:29 am (UTC)
From: [identity profile] chlorian.livejournal.com
Когда этот же Эйлер обратил внимание на популярную среди публики задачку, как проехать по мостам Кёниксберга по одному разу, то он осознал, что хотя задачка и звучит математично, но все предыдущие наработки человечества в арифметике, геометрии, матанализе, всё наследие Пифагора, Евклида, Хайяма и Декарта в этом детском вопросе бессильны и вообще не об этом. Пришлось изобретать топологию.

Кто его знает, какие проблемы беспокоят существ, живущих в лаве, грозовых облаках или подобных грибам. И какую математику они для этого развивают.

Date: 2016-12-21 10:52 am (UTC)
From: [identity profile] siron-nsk.livejournal.com
Я бы не стал называть этих ребят "существами". Признавать возможность их существования, это как признавать возможность существования смертельной опасности, находящейся в 15 млрд световых лет от нас. Какая разница?

July 2018

S M T W T F S
1234567
89101112 1314
15161718192021
22232425262728
293031    

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated May. 22nd, 2025 05:30 pm
Powered by Dreamwidth Studios