宣布时间:2025-08-16 09:23:33 分类:公司动态 浏览:65,716

    记者日前从中国科学院金属研究所获悉 ,该所张志东研究员首次确定了“背包问题”的盘算重漂后下限 ,在该领域取得重大理论希望 ,相关效果克日揭晓于《AIMS数学》。    “背包问题”是盘算机科学中经典的NP完全问题(非确定性图灵机多项式重漂后求解的决议问题) ,可应用在差别领域的决议 ,如寻找镌汰原质料使用、投资组合的选择、密钥爆发等最优化征采路径。想象一个场景:面临薯片、巧克力、矿泉水等十几种零食 ,怎样在书包限重5斤的条件下选出“幸福值”最高的组合 ?这个生涯化问题正是“背包问题”的简化版。当物品数目凌驾一定规模后 ,纵然用最先进的盘算机也需泯灭天文数字时间求解 ,而盘算重漂后下限就是解决问题所需的最少时间。    据先容 ,在10余年三维伊辛模子研究事情的基础上 ,张志东建设起“背包问题”与自旋玻璃三维伊辛模子的联系 ,凭证两个问题的关系确定“背包问题”的盘算重漂后下限。    自旋玻璃是一种特殊磁性子料 ,其中的微观磁针(自旋)像一群闹别扭的小朋侪 ,有的执拗向上 ,有的坚持向下。张志东把“背包问题”中每个物品的“拿或不拿”对应为磁针的“向上或向下” ,而寻找最优解相当于在这群相互拉扯的“磁针小朋侪”中找到最省力的排列方法(最低能量状态)。    研究发明微观磁针排列的重大纠缠结构就像被猫抓乱的毛线团 ,是导致盘算难题的焦点。张志东找出了这种纠缠结构的最小单位 ,即“绝对极小焦点模子” ,它就像毛线团里最要害的谁人结 ,恰恰卡在NP完全问题与NP中心问题的分界线上。据此 ,张志东进一步构建盘算重漂后相图 ,首次明确NP完全问题与稍简朴的NP中心问题的分界线 ,从而确定重漂后下限 ,证实最优算法的时间重漂后至少为(1+无限�。┑腘次方 ,显著优于现有算法。    这项研究突破了古板认知 ,证实NP完全问题保存亚指数级算法 ,并首次准确确定了“背包问题”的盘算速率极限。业内专家称 ,该研究的结论可以直接推广应用 ,解决盘算机、物理、化学、生物、数学以及质料科学领域一系列相关基础科学问题。

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我科学家破解“背包问题”重漂后之谜
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