Яким був би вплив P = NP? [зачинено]


18

Я готуюсь до тесту, і не можу знайти чіткої відповіді на питання: Який буде вплив доведення того, що PTIME = NPTIME. Я перевірив вікіпедію, і якраз було зазначено, що це матиме "глибокий вплив на математику, AI, алгоритми .." і т.д.

Хтось може дати мені відповідь?


Це жодним чином не пов'язане з розробкою програмного забезпечення. Наразі я закрив, але запитав модників у Math.StackExchange, чи хотіли б вони перенести це для вас.
maple_shaft

Відповіді:


22

Перше, що спадає на думку, - це те, що безпека криптографії з відкритим ключем в даний час залежить від того, що не в змозі перешкодити математичним проблемам, які належать до класу складності NP. Якщо P = NP, все, що залежить від ПКК (включаючи HTTPS, що означає всю сучасну всесвітню інфраструктуру електронної комерції ), доведеться переробити!


4
Це забезпечило б існування алгоритмів, які працюють у поліноміальний час. Тоді було б лише відлік часу для пошуку цих алгоритмів, а потім кабум, так би мовити.
Світовий інженер

7
Доведення передбачає пошук алгоритму багаточленного часу для завдання, повного NP. І коли ви знайдете один поліноміальний алгоритм, ви можете використовувати його для вирішення всіх інших задач, повних NP, шляхом зменшення задач до загальної форми. Це означає, що доказ для P = NP та алгоритми, які його використовують, з'являться одночасно.
Олексі

7
Звичайно, постійні фактори можуть бути настільки великими, щоб зробити це просто теоретичною проблемою ... на деякий час.
Quant_dev

17
Коли ми знайдемо такий алгоритм, він все ще може мати жахливо високий постійний коефіцієнт або мати величезний ступінь (n ^ 10000 - це многочлен, але для багатьох практичних цілей він набагато гірший, ніж невелика експоненціальна складність). Звичайно, це було б попереджувальним знаком для всіх, щоб відійти від старих методів, як ми віддалилися від DES до того, як це було доведено вирішуваним, але світова економіка не одразу розвалиться. Подумайте лише про гроші: всі врешті-решт знають, що насправді це не працює, якщо ви не вірите в це, але глобальна торгівля все одно працює добре.
Кіліан Фот

5
Ми, мабуть, вдамося до використання одноразових прокладок. Amazon може надіслати вам поштовий привід 1-гіга, який буде працювати з його сайтом і тримати вас протягом усього життя.
Макнейл

18

Це висвітлено у статусі проблеми P Versus NP . Однозначно варто прочитати.

Кілька важливих моментів статті (цитується в розділі Що, якщо Р = NP? ):

  • Криптографія з відкритим ключем стає неможливою.
  • Оскільки всі проблеми з оптимізацією повної NP стають простими, все стане набагато ефективнішим. Перевезення будь-яких форм буде заплановано оптимально для швидшого та дешевшого переміщення людей та товарів. Виробники можуть вдосконалити виробництво, щоб збільшити швидкість та створити менше відходів.
  • Навчання стає простим за принципом бритви Occam - ми просто знаходимо найменшу програму, що відповідає даним. Майже ідеальне розпізнавання зору, розуміння мови та перекладу та всі інші навчальні завдання стають тривіальними. Ми також матимемо набагато кращі прогнози погоди та землетрусів та інших природних явищ.
  • P = NP також матиме великі наслідки для математики. Можна було б знайти короткі, цілком логічні докази теорем, але зазвичай вони є надзвичайно довгими. Але ми можемо використовувати принцип бритви Occam для розпізнавання та перевірки математичних доказів, як правило, написаних у журналах. Тоді ми можемо знайти докази теорем, які мають обґрунтовані докази довжини, про які йдеться в межах 100 сторінок. Людина, яка доводить, що P = NP, пішла б додому з Інституту глини не з чеком на 1 мільйон доларів, а з сімома (насправді шість з тих пір, як ця концепція Пуанкаре вирішена).

2
Я не бачу, як P = NP означає, що криптографія відкритого ключа неможлива. Це дозволяє припустити (але не означає), що поточну реалізацію не так важко зламати, як ми думали раніше. Але як зазначали інші, якщо відповідні константи в оптимальному алгоритмі скорочення часу надзвичайно великі, то P = NP не вплинув би на криптографію відкритого ключа.
Еморі

+1 для третьої точки кулі - всі знають, що P = NP вплине на криптовалюту, але ви чомусь рідко чуєте про те, як це вплине буквально на будь-яку іншу обчислювальну дисципліну на планеті.
BlueRaja - Danny Pflughoeft

@emory: Я не буду претендувати на експерта, але я розумію, що якби такий алгоритм був знайдений, навіть при досить високій константі, нам доведеться повністю переосмислити наш підхід. Крім того, хто скаже, щойно алгоритм знайдений, ми не можемо знайти іншого з меншою константою? Один алгоритм також розблокує всі інші проблеми, заповнені NP. Тож негайний ефект може бути не великим, але багато думок доведеться вкласти у зміну всіх існуючих систем.
винайкола

я вперше почув про принцип бритви Оккама. Цікаві речі ...
UmNyobe

@vinaykola доведення P = NP не означає пошук алгоритму. Звичайно, пошук алгоритму було б найпростішим (але не єдиним) способом довести P = NP, і тоді, якщо константи будуть розумними, ми можемо вирішити питання, які ви порушили.
Еморі

7

Більшість проблем, пов'язаних з NP, мають "цікаві" додатки в реальному житті. P=NPматиме багато наслідків:

  • Можна буде вирішити саме задачі з оптимізації, які на даний момент наближені. Це стосується проблеми продавця подорожі та проблеми планування роботи
  • Він порушує деякі заходи безпеки, які ґрунтуються на тому, що необхідний час на обчислення величезний. Наприклад, безліч схем і алгоритмів шифрування в криптографії базуються на факторизації чисел, найбільш відомий алгоритм, що має експоненціальну складність. Ці алгоритми стануть марними, якщо буде знайдено поліноміальний алгоритм.

Суть полягає в характері проблем, які, як відомо, не завершені NP. Це не просто проблеми, створені нечисленними вченими у віддаленому місці, щоб розважити одне одного. Вони можуть бути виражені діловим виразом. Насправді, деякі опитувальники роботи люблять приховувати проблеми, пов'язані з НП, у своїх питаннях, щоб перевірити кандидатів.


3
Хоча цілочисельна факторизація є складною проблемою, варто зазначити, що вона не відома як NP-повна.
dan_waterworth

4
@dan_waterworth: Невідомо, чи є цілочисельна факторизація NP, але відомо, що вона знаходиться в NP. [Часто здається, що люди кажуть "NP-завершений", коли вони означають "NP" або "NP-hard". Певним чином, це було б так, як хтось сказав "менше або дорівнює" в ситуації, коли "менше, ніж" буде більш точним.]
Macneil

5

Ці можливості висвітлюються в П’яти світах Імпальяццо .

Ось деякі моменти вильоту:

  • Штучний інтелект міг би зробити величезний стрибок. Наприклад, з достатньою кількістю "навчальних даних" найкращий метод перекладу представляв би найкоротші схеми для отримання правильних результатів із входів. Зокрема, було б тривіально досконале розпізнавання мовлення та переклад мови. Здійснюючи цю ідею далі, якщо вашими даними про навчання є фільми, які виграють Оскар, вони можуть генерувати більше фільмів, які виграють Оскар.

  • Алгоритми, які викладали в школах, кардинально відрізнялися б. Замість того, щоб вивчити стільки різних алгоритмічних прийомів , курси зосереджуватимуться на зменшенні проблем до перевірки правильних відповідей. Це значно спростить програмування.

  • Економіка стала б значно ефективнішою. Буде зрив, у тому числі можливо витіснення програмістів. Практика самого програмування стосуватиметься збору даних про навчання, а менше - для написання коду. Google матиме ресурси, щоб досягти успіху в такому світі.

  • Оскільки криптовалюта з відкритим ключем була б "поза", Amazon потрібно було б надіслати вам одноразову панель на накопичувачі, щоб зробити безпечні транзакції.

  • Математичні докази можна автоматично генерувати та перевіряти.

В цілому, це вноситиме технологічну особливість; наслідки P = NP були б далекосяжними. Також Ленс Фортнов звертається до цього питання в окремому дописі блогу, який слід прочитати.


-1

Вплив доведення P = NP включатиме нову зацікавленість у пошуку алгоритму скорочення. Люди також намагаються знайти деякі нижчі межі констант, пов'язаних з алгоритмом скорочення.

Доведення P = NP не було б таким важливим, як стверджують інші відповіді, оскільки воно може бути у вигляді нульового доказу знань. Знання P = NP, не знаючи алгоритму скорочення, мало би відрізняється від теперішньої ситуації.

Уявіть, якби хтось довів, що алгоритм скорочення існує, але це O (sqrt (n) + 2 ^ 4096).


1
Насправді існує явний алгоритм скорочення, який є в P, якщо і тільки тоді, коли P = NP. Він полягає в ітерації над усіма можливими програмами та паралельному їх запуску, поки не знайдеться рішення.
Артур Б

@ArthurB захоплююче. Припускаючи, що P = NP, який порядок роботи алгоритму?
Еморі

Це невідомо, але це оптимальний порядок. scilarpedia.org/article/Universal_search
Артур Б

1
@ArthurB, тож якщо P = NP і алгоритм скорочення O (n ^ 99999999) P = NP все ще така велика справа?
Еморі
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.