Cờ vua có thể mô phỏng một máy Turing phổ dụng không?


16

Tôi đang tìm kiếm để có được một câu trả lời chắc chắn cho câu hỏi tiêu đề.

Có một bộ quy tắc chuyển bất kỳ chương trình nào thành cấu hình của các phần hữu hạn trên một bảng vô hạn, sao cho nếu đen và trắng chỉ chơi các bước di chuyển hợp pháp, trò chơi sẽ kết thúc trong thời gian hữu hạn khi chương trình tạm dừng?

Các quy tắc giống như cờ vua thông thường trừ 50 quy tắc di chuyển, trao đổi và đúc.

Và số lượng tối thiểu của các loại quân cờ khác nhau (tức là trò chơi đơn giản nhất) cần thiết cho một trò chơi giống như cờ vua là gì để hoàn thành? (Mỗi loại mảnh có một bộ di chuyển được phép là bất biến theo bản dịch).

Có phần nào chúng ta có thể thêm vào trò chơi để chứng minh nó hoàn thành?


8
Câu hỏi này cũng được đăng trên math.SE , vui lòng đọc faq về đăng tải chéo.
Gopi

10
Bạn chỉ đăng bài này trên math.SE và đã nhận được một con trỏ hữu ích cho liên kết MO, cũng như câu trả lời. Nếu những điều này hóa ra không phù hợp, bạn có thể vượt qua ở đây, nhưng nói chung, chúng tôi không muốn có sự vượt qua đồng thời vì nó gây ra gãy xương và lặp lại thảo luận. Bây giờ tôi sẽ đóng cửa, nhưng bạn có thể gắn cờ để mở lại nếu bạn không nhận được câu trả lời thỏa đáng ở nơi khác (vui lòng bỏ qua "lý do đóng cửa" - chúng tôi chỉ có một vài lựa chọn)
Suresh Venkat

9
Có vẻ như không có khả năng, vì cờ vua chỉ có số lượng quân cờ được đánh dấu trong bất kỳ trò chơi nào, và một máy Turing phổ dụng có số lượng bit không giới hạn. Tuy nhiên, đây không phải là một bằng chứng.
Peter Shor

1
@Tayfun Pay: Bạn đang "giải quyết" một vấn đề khác. Phiên bản EXP-C của cờ vua có các quân cờ cụ thể được gán cho bàn cờ, tùy thuộc vào giá trị của chiều rộng bàn cờ . Số lượng tân binh, vv, tăng lên như một phần của . Câu hỏi được đặt ra ở đây là (a) bảng vô hạn và (b) bất kỳ số lượng mảnh nào, theo bất kỳ tỷ lệ nào với nhau. nn
Aaron Sterling

2
@JE: Người hỏi khẳng định rằng câu trả lời trên các trang web khác là không thỏa đáng, vì vậy tôi đã mở lại.
Suresh Venkat

Câu trả lời:


5

Tôi cũng nghĩ rằng một câu hỏi tương tự đã được hỏi trước đây, tôi nghĩ đầu tiên ở đây: /mathpro/27967/decidability-of-chess-on-an-infinite-board/63684 Đây là bản cập nhật của tôi và sửa đổi ý kiến.

Tôi nghĩ vấn đề không được giải quyết hoàn toàn, nhưng câu trả lời gần như chắc chắn là có. Tôi không có bằng chứng cho cờ vua, vì tôi thiếu khả năng thiết kế một số cấu hình nhất định nhưng tôi nghĩ chúng phải tồn tại. Và ngay cả khi họ không, đối với một số trò chơi giống như cờ vua, họ chắc chắn làm điều đó cho thấy rằng những nỗ lực để chứng minh tính quyết định nên không chính xác. Sau đó tôi nhận ra rằng có một lập luận rất giống với tôi ở đây: http://www.redhotpawn.com/board/showthread.php?threadid=90513&page=1#post_1708006 nhưng bằng chứng của tôi cho thấy trên thực tế hai bộ đếm là đủ và có thể của tôi là chi tiết hơn.

Việc giảm phụ thuộc vào khái niệm máy xếp. Một máy xếp chồng chỉ có hai ngăn xếp sử dụng bảng chữ cái ngăn xếp chỉ có một chữ cái có thể mô phỏng bất kỳ máy Turing nào. (Một số người sẽ gọi máy tự động hữu hạn xác định này có hai bộ đếm.) Vì vậy, mục tiêu của chúng tôi sẽ là mô phỏng bất kỳ máy nào như vậy với vị trí cờ vua. Tôi có thể thấy hai cách cho việc này.

i, Xây dựng hai cấu hình riêng biệt, sao cho cả hai đều có phần bắt đầu và phần chuyển động có thể thay đổi (để lưu trữ trạng thái). Ngoài ra, các bộ phận chuyển động sẽ được kết nối, ví dụ. bởi rooks, có thể checkmate, nếu được phát hành, vì vậy đây là lý do tại sao nếu một trạng thái di chuyển 1, thì trạng thái khác phải di chuyển k, v.v.

ii, Xây dựng một cấu hình duy nhất, tùy thuộc vào trạng thái của nó, di chuyển theo chiều ngang và -k theo chiều dọc. Ngoài ra, đặt một rook tại (0,0) sẽ không bao giờ di chuyển nhưng có thể đảm bảo rằng cấu hình có thể "cảm nhận" khi nó quay trở lại một bộ đếm trống.

Vì vậy, tất cả những gì còn lại phải làm là thiết kế các cấu hình như vậy, mà tôi đoán là có thể với một số nỗ lực và kiến ​​thức về cờ vua. Ngoài ra, lưu ý rằng trong cả hai trường hợp, công trình sử dụng một mảnh có phạm vi không bị giới hạn, tôi tự hỏi liệu điều này có thực sự cần thiết hay không. Bước đầu tiên, tôi đề xuất đưa ra một vị trí tương đương với phỏng đoán Collatz: /mathpro/64966/is-there-a-chess-poseition-equivalent-to-the-collatz-conjecture


4

Hôm qua tôi đã đi vòng quanh để kiểm tra tình trạng của vấn đề này và tôi đã tìm thấy kết quả mới (2012) này:

Dan Brumleve, Joel David Hamkins và Philipp Schlicht, Vấn đề bạn đời của cờ vua vô hạn là có thể quyết định (2012)

Vì vậy, vấn đề bạn đời của cờ vua vô hạn không thể hoàn thành.

Khả năng quyết định của cờ vua vô hạn mà không có hạn chế về số lần di chuyển cho một người bạn đời dường như vẫn còn mở.


Đẹp mặc dù tuyên bố không quá ngạc nhiên.
domotorp

1
@domotorp: Tôi đồng ý :(, nhưng bằng chứng (sử dụng cấu trúc bậc nhất có thể xác định trong số học Presburger có thể quyết định) là gọn gàng.
Marzio De Biasi

@domotorp: ... Tôi đang cố gắng hiểu phần này: "... Bây giờ chúng tôi lập luận rằng việc tập hợp các chuỗi như vậy phát sinh từ các vị trí là thường xuyên, bằng cách nhận ra với một máy Turing đa băng chỉ đọc mà họ đọc tuân theo các yêu cầu cần thiết ... <yêu cầu> ... và không có hai mảnh sống nào chiếm cùng một hình vuông ... ". 99,99% Tôi hiểu sai về nó, nhưng tôi không thấy làm thế nào một chuỗi thông thường có thể nhúng thông tin rằng hai mảnh nằm trên các ô vuông khác nhau ...
Marzio De Biasi

Vì vậy, tôi không thực sự quen thuộc với chủ đề này nhưng không phải là điều mà họ có một máy T nhiều băng? Dường như họ có mỗi chuỗi trên một băng riêng biệt và sau đó thật đơn giản để kiểm tra. Tôi đoán có hai băng với chuỗi xen kẽ sẽ tốt như vậy, nếu chúng ta muốn có một số lượng băng giới hạn.
domotorp
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.