Đồ thị vô hạn tốt cho việc gì?


20

Tôi vừa đọc trên Wikipedia tiếng Đức rằng đồ thị vô hạn là đồ thị có số lượng nút vô hạn hoặc số cạnh vô hạn. Tôi chỉ biết các ứng dụng và thuật toán cho đồ thị hữu hạn.

Đồ thị vô hạn tốt cho việc gì?

Ứng dụng của những cái đó là gì? Tôi không thể tưởng tượng các thuật toán sẽ hoạt động trên các biểu đồ vô hạn, vì bạn không thể lưu trữ một biểu đồ vô hạn. Vì vậy, bạn không thể hoạt động trên nó.


một thuật toán tham lam hoạt động bằng cách di chuyển giữa các đỉnh với các cạnh hữu hạn có thể đi qua biểu đồ và tìm một đỉnh "ưa thích" hoặc "tốt nhất" dựa trên hàm chi phí hoặc thể lực được đánh giá ở mỗi đỉnh. nhiều công việc về tối ưu hóa heuristic, ví dụ thuật toán di truyền có thể được coi là đi qua các đồ thị vô hạn.
vzn

Câu trả lời:


18

Nhiều vấn đề tìm kiếm trong trí tuệ nhân tạo (như tìm kiếm cây trò chơi của trò chơi cờ vua hoặc tìm kiếm giải pháp cho các câu đố như khối Rubik, hay nói chung là tìm kiếm các chuỗi hành động để thực hiện để đạt được mục tiêu mong muốn), trong hiệu ứng, thuật toán trên đồ thị vô hạn, mặc dù câu trả lời mong muốn là một đường dẫn hữu hạn. Chắc chắn có thể thực hiện các thuật toán trên các biểu đồ như vậy, nếu chúng được biểu diễn ngầm .

Nhưng cũng đúng là toán học có thể hữu ích ngay cả khi nó không phải là toán học của các vấn đề có thể được giải quyết bằng thuật toán. Đồ thị vô hạn có thể được sử dụng để mô hình hóa các quá trình sinh và tử (ví dụ như các quy tắc của chúng ta về thừa kế tên và tỷ lệ con người sinh ra và chết như thế nào, dẫn đến sự phân chia không đồng nhất của các họ trong các nền văn hóa khác nhau của con người?), Để đưa ra một khuôn khổ để tiếp cận các câu hỏi về đối xứng toán học (thông qua các biểu đồ Cayley , thường là vô hạn), để cung cấp các mô hình lý luận về các hệ thống logic (xem biểu đồ Radomô hình bão hòa ), v.v.


5
Cây của một ván cờ là hữu hạn - mặc dù nó không thể tưởng tượng được - vì số lượng di chuyển tối đa tồn tại (do quy tắc năm mươi bướclặp lại ba lần ). Cảm ơn câu trả lời của bạn, bạn đã đề cập đến nhiều ý tưởng mà tôi không nghĩ tới: +1
Martin Thoma

2
Làm những quy tắc buộc chấm dứt trò chơi? Hay họ chỉ đơn thuần cung cấp cho người chơi một tùy chọn bổ sung, gọi là rút thăm thay vì tiếp tục di chuyển?
David Eppstein

1
@DavidEppstein: Họ áp đặt giới hạn di chuyển tối đa. Nếu 50 di chuyển được thực hiện mà không có bất kỳ người chơi nào di chuyển cầm đồ hoặc bắt một mảnh, trò chơi sẽ tự động kết thúc trong một trận hòa, ngay cả khi người chơi muốn tiếp tục. (Nhưng tất nhiên, điều này không ảnh hưởng đến câu trả lời của bạn.)

1
@DavidEppstein: ah, xin lỗi, tôi nghĩ những quy tắc đó buộc phải chấm dứt. Chúng không như các quy tắc FIDE (và wikipedia). Xem thêm math.stackexchange.com/q/194008/6876 để biết câu hỏi liên quan.
Martin Thoma

9

dd

Ở một bên của ngưỡng, mô hình Ising khó gần đúng. Ở phía bên kia của ngưỡng, mô hình Ising rất dễ gần đúng. Sự phức tạp của mô hình Ising dọc theo ngưỡng duy nhất hiện đang là một vấn đề mở, nhưng phỏng đoán là nó có thể kéo được.

Kết quả gần đây nhất trong dòng công việc này là của Sly an Sun. Xem tài liệu tham khảo của họ cho các công việc liên quan khác.


3

Để cung cấp cho bạn một ứng dụng cụ thể, rất hữu ích khi nghĩ về các biểu đồ vô hạn, hãy xem xét một mạng lưới các nút phân tán, mỗi nút chạy một thuật toán phân tán tiến hành theo vòng. Trong mỗi vòng, một nút có thể cập nhật trạng thái của nó bằng cách thực hiện tính toán cục bộ và liên lạc bằng cách gửi / nhận tin nhắn đến / từ hàng xóm của nó. Đầu ra của một thuật toán như vậy là đầu ra kết hợp của tất cả các nút. Ví dụ, mọi nút có thể quyết định cục bộ xem nó có phải là một phần của tập độc lập hay không.

Ω(logn)

Thảo luận thêm về điểm này có thể được tìm thấy ở đây .


1

đồ thị phổ quát là vô hạn và khái quát hóa đồ thị ngẫu nhiên Rado được đề cập bởi DE. nghiên cứu gần đây trong khu vực theo hướng xác định các đồ thị phổ quát cho một họ đồ thị F: tức là một đồ thị vô hạn thuộc F chứa tất cả các đồ thị hữu hạn trong F dưới dạng sơ đồ cảm ứng.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.