בתשובה לאביב י., 15/12/06 19:10
Reset 424709
כבר כתבתי, הבעיה היא אם אפשר למצוא אלגוריתם שיגיד אם אלגוריתם אחר עוצר על קלט מסוים, ההוכחה של טיורינג אומרת שלא מכיוון שאם האלגוריתם הזה יקבל כקלט את עצמו זה ייצור פרדוקס, אז אני אומר, או קי אז אסור לו לקבל את עצמו כקלט. עכשיו אפשר למצוא אלגוריתם כזה? מה שמענין באמת זה אם אפשר למצוא אלגוריתם, וההתחכמויות של אבל אם הוא יקבל את עצמו כקלט יהיה פרדוקס פחות מענינות. וכמו שנזכרתי לא מזמן, זה די דומה לפרדוקס ראסל, אחרי שמתמטיקאים שמעו עליו הם יכלו לזרוק את כל תורת הקבוצות כי היא יצרה פרדוקסים או להחליט שקבוצת ראסל היא קבוצה לא חוקית, נחש מה הם החליטו?
Reset 424715
רצית - קיבלת.
האלגוריתמים שלי מכיל משוואה דיופונטית פולינומיאלית ומחפש לה פיתרון בטבעיים ע''י השיטה המתוחכמת של ניחוש לא סדור. יכול להיות שימצא פתרון, יכול להיות שלא, בשום שלב לא ניתן להגיד שלא קיים פתרון (כי יש עוד מספרים שלא ניסינו). אם קיים אלגוריתם המסוגל לקבוע האם התוכנה עוצרת, אזי הוא פתר את השאלה האם קיים פתרון בטבעיים עבור המשוואה הנתונה, מה שסותר הוכחה הרבה יותר ''מתמטית'' מבחינתך (כבר קישרו אליה בדיון הזה), הבעיה העשירית של הילברט.
Reset 424717
הבעיה האהובה עלי היא וריאציה על Wang tiling - נניח שיש לנו אוסף כלשהו של אבני כמו-טטריס (כלומר, כמו האבנים שיש בטטריס אבל יכולות להיות מכל גודל שהוא, לא רק 4), האם ניתן לרצף את המישור כולו באמצעות עותקים של איברים מהאוסף?

מתברר שגם אלגוריתם כללי לפתרון הבעיה הזו לא קיים.

(הרחבה על מה זה לעזאזל "אבן כמו-טטריס" - Polyomino [Wikipedia])
Reset 424807
במבט ראשון נדמה לי שאפשר לחלק את הבעיה לשני חלקים:
שיטה ראשונה לריצוף המישור - צור צורה הניתנת לגיבוש ‏1 באמצעות אבנים מהאוסף. אני מניח שבהינתן אוסף סופי של צורות אפשר להסיק האם קיימת צורה כזו (רק מניח, אין לי באמת את הכלים המתמטיים להתמודד עם הבעיה). אבל בעצם מי מבטיח לי שצורה אחת מספיקה, אולי דרושות כמה צורות כדי למלא את כל החללים (כמו כדורגל) ? היות ובניגוד לצורה הראשונה אנחנו לא מחפשים מינימום מחזורי, אין שום סיבה לשים מגבלה על הגודל, מה שגורם לי לחפש מחזור שיכול להיות אינסופי (זה עלול לקחת קצת זמן).
שיטה שניה - מצא שיטה (או אולי לפעמים אפילו אין שיטה מסודרת) להמשיך להרכיב עוד ועוד צורות בלי רווחים עד אינסוף. אני מניח שכאן לב הבעיה.

אתה יכול לקשר לסקיצה של ההוכחה ?

1 שאפשר להמשיך אותה מכל צדדיה ביחידות חוזרניות מבלי להשאיר רווחים.

[אילו היו חמש דקות של נסיון להתמודד עם בעיה שאין לי את הכלים להתמודד איתה]
Reset 424823
אני לא בטוח מה אתה מנסה לעשות - לי זה נראה כאילו אתה מנסה דווקא לפתור את הבעיה. אם אתה מנסה להוכיח שהיא לא פתירה דרך גישת "בואו ננסה לפתור ונראה איפה אנחנו נתקעים", זו לא הדרך הנכונה.

להוכיח שאין אלגוריתם למציאת ריצוף על ידי אבני "כמו-טטריס" זה לא כל כך קשה אם כבר יש לך הוכחה שאין ריצוף על ידי Wang tiling - פשוט עושים רדוקציה (כלומר, מראים דרך לתרגם בעיית ריצוף עם Wang tiles לבעיית ריצוף עם "כמו-טטריס"). זה תרגיל נחמד לחשוב איך אפשר לעשות את זה - ואני בטוח שיש כמה דרכים (הדרך שאני חשבתי עליה טיפה שונה מהדרך שבה הוכיחו את זה לראשונה, אבל בשורה התחתונה זה אותו הדבר).

אני לא מכיר מקום באינטרנט שאפשר לראות בו את ההוכחה שאי אפשר להכריע את בעיית הריצוף עם Wang tile. ההוכחה המקורית היא ב:

Berger, R. (1966). "The undecidability of the domino problem", Memoirs Amer. Math. Soc. 66(1966).

והרעיון הוא רדוקציה מבעיית הכרעה במכונות טיורינג (אם איני טועה, ממש מבעיית העצירה עצמה). אם היא זמינה לך, אתה יכול גם להעיף מבט בחוברת של קורס החישוביות של הטכניון, שנכתבה על ידי עודד גולדרייך - הוא מדגים שם משהו כמעט זהה.
Reset 424858
נדמה לי שהם מרחיקים טיפה מעבר לבעיה שהגדרת, אבל העקרון דומה.
Reset 424719
ואולי יהיה לך אלגוריתם שידע להגיד כן/לא בכל מקרה שניתן לכתוב אלגוריתם, ו"אני לא יכול לדעת" במקרים האחרים?
Reset 424720
תרגום טענת התוהה:
קיימת מ"ט H כך שבהניתן כל קידוד של מ"ט <M> (כך ש- M שונה מ-H) וקלט K, אז H מכריעה אם M עוצרת על K.

זו הטענה?
Reset 424721
הניסוח שלך יצא לא לגמרי מדויק, תזכר בניסוח המקורי (הקלט הוא המכונה M)

בכל מקרה, לא טענתי שהיא קיימת, כל מה שטענתי זה שההוכחה שהובאה במאמר, לא מוכיחה שהיא לא קיימת.

ברור כמו שאמרו פה שמכונה שתוכל לעשות את זה אבסולוטית (וגם להגיד מתי אי אפשר לדעת, בעקבות ההערה של קהלת) תהיה בעצם סוג של גאון מתמטי, אז אני באמת בספק אם אפשר (מעשית) לנסח אלגוריתם שבעצם יבטא את מהות החשיבה המתמטית. למרות שזה מענין תאורטית, וגם מעשית כמה אפשר להתקרב לזה.
Reset 424722
אאל''ט, הניסוח שלי, בניגוד לאלה שלך, הוא מדויק וחד משמעי. אתה אולי מתכוון שלא בדיוק לכך התכוונת. נסח בבקשה בשפה הנ''ל את הטענה שלך, כך שהיא תהיה טענה מדויקת ואז נמשיך משם.
Reset 424723
באיזה שפה אתה רוצה שאני אנסח לך את המילים ההוכחה שמופיעה במאמר לא מוכיחה שאלגוריתם לא קיים? (נתתי פסוודו קוד די מדויק של האלגוריתם שאליו אני מתכוון, דפדף קצת למעלה)
Reset 424754
בשפה חד משמעית, בדיוק כמו שאני ניסחתי טענה. זה לא קשה, זה פשוט עלול לעזור לנו להחליט אם מה שאתה טוען הוא נכון או לא ולכן אתה נזהר. ''די מדויק'' (שזה אותו דבר כמו ''לא מדויק'') זה לא מספיק בשביל לנהל דיון בנושא.

תקעת את הדגל השדמי השלישי והאחרון (יצירת לולאה אינסופית בדיון ע''י הפניה לתגובה קודמת שכתבת ושאליה כבר התיחסו, במקום לענות במשפט אחד תשובה פשוטה ומדויקת לבקשה פשוטה ומדויקת).
שדמית 101 424755
מה השניים הראשונים?
שדמית 101 424763
1) הפרובוקציה.
שלב גיוס הקהל: האביר שמעיז למוטט את מגדל הקלפים.

פתח את הדיון בהכרזה בומבסטית ומתלהמת (רצוי עם מילה מזלזלת אחת או יותר) לגבי נכונות/דיוק טענה מתמטית שהוכחה כנכונה. ככל שהטענה היא בסיסית יותר/מפרסמת יותר בתחום ונשען עליה עולם ומלואו של הוכחות יפות נוספות, הרי זה משובח.
עשינו רעש, יצרנו את תשומת הלב, אפשר לעבור לשלב השני.

2) ריקוד השדים.
שלב ההתחרבשויות, ההתעקשויות, גסות הרוח והתיקונים העצמיים הבלתי נגמרים.

הדלק שמניע את הטרחן הוא "הרגשה" או "תחושת בטן" שמשהו מאוד בסיסי לא בסדר. הכתיבה האינסופית היא קתרזיס לרגשות ולא מסע אינטלקטואלי/רציונלי. אין לו באמת טענה מסודרת ומדויקת של מה שהוא רוצה להגיד. הקהל שהוא גייס בשלב הראשון מנסה לברר מולו מה בדיוק הוא אומר והטרחן מתקן את טענותיו שוב ושוב (שינוי דרסטי שלהן זה גם בסדר) משום שאין לו ממש טענה אלא "תחושת בטן" שהוא מנסה לתקשר אותה לצד השני. בשלב זה יש המון תיסכולים של שני הצדדים בחוסר היכולת לתקשר והרבה רעש לבן שלא קשור לנושא.

מי שלמד קורס בסיסי בחישוביות ולוגיקה פורמלית, יש לו את כל הכלים לנסח בדיוק את הטענות שיש לו בתחום. ההמנעות משימוש בשפה חד-משמעית לא נובעת בד"כ מחוסר הבנה או חוסר ידע, אלא מהצורך להשאיר את השדים של שלב 2 חיים ובועטים למשך זמן ארוך ככל שניתן. כדי לחפש את הדיון לדיון מדויק, משתמשים בהגדרות לא מוסכמות או דו משמעיות והרבה סימנים שנותנים תחושה של פסאודו-פורמליסטיקה.

3) ה-LOOP.
הרעבת השדים וסגירת המעגל.

אם מנסים לנטרל את הרעש הלבן, להמנע מהמלכודת שהיא הרטוריקה והשפה הטבעית ולתקשר רק ברמת הטענות החד משמעיות שמשתמשות במושגים החד משמעיים בתחום, מקבלים מייד הפניות לתגובות קודמות בדיון הארוך, במקום תשובה קצרה וחד משמעית.
Reset 424756
טוב אתה רשאי לפרוש
Reset 424724
אפשר לצאת מהשאלה של התוהה ולהגיע לשאלה "מעניינת". למשל, נניח שאנו מסתכלים על קבוצת כל המ"ט הקיימות ועל כל הקלטים שאורכם קטן מאורך נתון כלשהו (X תווים). האם אז קיים אלגוריתם שפותר את בעיית העצירה? (שימו לב שלא הגבלתי את אורך התכנית אלא את אורך הקלט).
הסיבה שהשאלה הזאת נראית מעניינת בעיני היא שאז באמת ההוכחה של טיורינג לא עובדת (נראה לי) כי הקלט לא יכול להיות זהה או שקול לתוכנה.
Reset 424725
אפשר להראות משהו הרבה יותר חזק: אפילו לגבי הקלט 0 בלבד אי אפשר להכריע באופן כללי אם M עוצרת עליו או לא.

למה? בוא נניח שאפשר (יש אלגוריתם Q שעושה את זה), אז אני אראה לך איך לפתור את בעיית העצירה. אתה נותן לי M וקלט x, ואני בונה מכונה חדשה, M_x, שמה שהיא עושה הוא זה: היא *מתעלמת* מהקלט שלה, ובמקום זה כותבת את x על סרט הקלט, חוזרת לתחילתו, ומכאן ואילך מתנהגת כמו M. כלומר, M_x היא פשוט דרך להריץ את M על x בלי ש-x יתקבל כקלט.

עכשיו, ברור ש-M_x עוצרת על 0 (או כל קלט אחר) אם ורק אם M עוצרת על x. אז פשוט נחזיר את התשובה ש-Q מחזיר - פתרנו את בעית העצירה.
Reset 424903
זה רעיון מעניין, אם אתה יכול להמשיך איתו. לא סתם החליטו שקבוצת ראסל היא לא-חוקית, אלא החליפו את הגדרת הקבוצה: לא עוד "אוסף של איברים", אלא הגדרה מפורטת של צרמלו-פרנקל מה זה קבוצה ומה זה לא. אתה יכול למצוא הגדרה אלטרנטיבית ומצומצמת יותר ממכונת-טיורינג לתוכנה?
Reset 424907
לא חסרות כאלו; יש המוני סוגים שונים ומשונים של מכונות טיורינג עם מגבלות עליהן. מגבלה שכבר ציינתי לא מעט בדיון היא מגבלה על הזיכרון; אם עבור מכונת טיורינג, הזיכרון המקסימלי שהיא משתמשת בו בריצה על קלט הוא פונקציה (ניתנת לחישוב) של גודל הקלט, אפשר לפתור את בעיית העצירה עבור המכונה הזו.
שואל ועונה 424914
הבעיה שהצגתי קודם (חיפוש פתרון למשוואה) משתמשת בכמות סופית של זיכרון (אין צורך לזכור פתרונות קודמים, פחות יעיל אבל עדין עובד), איך מיישבים את הסתירה ?
ראוי לציין שהמכונה שלי משתמשת ביכולת להגריל מספרים אקראיים, תכונה שלא באמת קיימת במ"ט (בעצם אפשר לראות בזה הוכחה לכך שמ"ט לעולם לא תוכל להגריל מספרים אקראיים)
שואל ועונה 424918
בעצם טעיתי. הגבלה על גודל הזיכרון מגבילה את גודל המספר המנוחש.
שואל ועונה 424934
...ובעיקר את אורכו.
שואל ועונה 424958
כבר ענית היטב לעצמך. רק הערה קטנה: לא קשה להוכיח שגם מכונת טיורינג *אי דטרמיניסטית* (מושג שעליו ארחיב, אם בכלל, במאמר המשך למאמר ההמשך) לא חזקה יותר ממכונת טיורינג רגילה - ואי דטרמיניזם, מבחינה רעיונית, הוא יותר חזק מאקראיות "סתם" (אם כי זה לא כל כך פשוט - במכונות אקראיות מרשים לפעמים למכונה לטעות - ובפרט, יש מכונה אקראית שפותרת את בעיית העצירה בהסתברות 1/2).
שואל ועונה 424959
מחכה בקוצר רוח.

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים