Calcolo della funzione di castoro occupato


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La funzione turni massimi del castoro occupato, , ha valori noti per n 4 . C'è qualche ragione di base e strutturale per cui è inconcepibile che troveremo mai S ( n ) per n > 4 ? Cosa c'è di così diverso in n = 4 di n = 5 ? O n = 6 ? Da qualche parte lungo la strada ci deve essere una differenza fondamentale, altrimenti S ( n ) sarebbe, in linea di principio, calcolabile per tutte le n , quindi cosa esattamenteS(n)n4S(n)n>4n=4n=5n=6S(n)nè questa differenza?

Risposte:


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La ragione per cui nessun programma può calcolare è che se sapessi quale S ( n ) potresti decidere il problema di arresto, sapresti quando smettere di aspettare. D'altra parte, per ogni m esiste un programma che calcola S ( n ) per tutti n m - utilizza solo una tabella.S(n)S(n)mS(n)nm

Se fosse possibile dimostrare il valore di per tutti n (cioè per tutti n potremmo dimostrare S ( n ) = α per alcuni α ) allora potremmo calcolare S ( n ) cercando tra tutte le prove ( questo presuppone che il nostro sistema di prova sia valido). Quindi per ogni sistema di prova esiste un valore minimo di n per il quale non è possibile dimostrare che S ( n ) = α per qualsiasi α .S(n)nnS(n)=ααS(n)nS(n)=αα

Infine, il motivo per cui conosciamo è probabilmente perché 4 è un numero veramente piccolo. Il numero 5 è leggermente più grande e quindi le cose si complicano. Non esiste una ragione profonda per cui conosciamo S ( 4 ) ma non S ( 5 ) , proprio come non esiste una ragione profonda per cui conosciamo il numero Ramsey R ( 4 ) ma non R ( 5 ) (sebbene i numeri Ramsey siano ovviamente calcolabili) .S(4)45S(4)S(5)R(4)R(5)


Grazie. Il paragrafo centrale era essenzialmente quello che mi chiedevo (ed è una prova di Godel, giusto?). Quindi in realtà potrebbe essere che abbia una prova nel nostro sistema formale, ma S ( 5 ) no. S(4)S(5)
PeteyPabPro

Presumibilmente. Se non è dimostrabile ma è vero che anche S ( n ) " S ( n ) " non è dimostrabile, e quindi abbiamo un'affermazione che non può essere né dimostrata né smentita. S(n)="S(n)"S(n)"S(n)"
Yuval Filmus,

Non hai ancora spiegato perché possiamo essere così sicuri che S (4) sia corretto, mentre S (5) o superiore non lo sapremo mai. È perché non siamo al 100% su S (4), ma solo "quasi quasi" sicuro?
Dan W

Siamo sicuri al 100% di S (4). Non credo ci sia una ragione profonda dietro la nostra ignoranza riguardo a S (5). È solo il limite attuale delle nostre conoscenze.
Yuval Filmus,

Credo che ci sia un sistema di prova davvero forte e una macchina turing a colori a 6 stati 2 in modo tale che possa essere provato che non esiste alcuna prova in quel sistema che non si fermerà mai e non si fermerà prima di qualsiasi algoritmo che possa essere provato in quel sistema all'interno di un personaggio googol per fermare eventualmente le soste.
Timothy,


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un altro punto di vista, con uno schizzo informale di una risposta, che richiederebbe molto tempo per approfondire tecnicamente con ulteriori ricerche (cioè è fondamentalmente un programma di ricerca): ci sono alcune prove preliminari che il limite di ciò che è calcolabile sul Castoro impegnato La funzione è una misura della complessità dell'algoritmo, con due riferimenti sotto che suggeriscono questa direzione. [1] [2] all'incirca, piccole TM con pochissimi stati non possono realizzare "comportamenti tanto" o "sofisticati" come algoritmi più complessi con più stati. pertanto il suo calcolo sembra anche avere un legame profondo con la complessità di Kolmogorov . [3] Un altro modo di vedere questo è che ciò che è noto / calcolabile sulla funzione Busy Beaver coincide strettamente con lo stato dell'arte nel teorema automatizzato proving, che (simile all'avanzamento tecnologico) è una frontiera in costante avanzamento basata sulla ricerca matematica e informatica.

[1] Problema di castori indaffarati, un nuovo attacco millenario , van Heuveln et al

[2] Piccole macchine di Turing e concorrenza generalizzata di castori indaffarati , Michel

[3] In fase di esecuzione dei problemi più brevi , Batfai

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