Tour du lịch bình thường xung quanh bằng chứng


44

Hôm nay Ryan Williams đã đăng một bài viết trên arXiv (trước đây đã xuất hiện trên SIGACT News) có chứa một phiên bản ít kỹ thuật hơn về kỹ thuật ràng buộc thấp hơn ACC gần đây của anh ấy .

Câu hỏi của tôi không phải là về bản thân kỹ thuật (tất nhiên xứng đáng với lời khen ngợi to lớn), nhưng đó là về phong cách của bài báo. Trong bản tóm tắt, ông viết:

Bằng chứng sẽ được mô tả từ quan điểm của một người nào đó đang cố gắng khám phá nó.

Tuyệt vời! Trong phần Bối cảnh, ông cho biết thêm:

Bài viết này là một cuộc thảo luận về cách khám phá bằng chứng - một chuyến tham quan ngẫu nhiên xung quanh nó. Không phải tất cả các chi tiết sẽ được cung cấp, nhưng bạn sẽ thấy tất cả các mảnh đến từ đâu và chúng kết hợp với nhau như thế nào. Con đường sẽ tràn ngập những trực giác thiên vị của riêng tôi về lý thuyết phức tạp - điều tôi nghĩ nên và không nên là sự thật, và tại sao. Phần lớn trực giác này có thể sai; tuy nhiên tôi có thể nói rằng nó đã đưa tôi đi theo hướng hiệu quả trong ít nhất một lần.

Điều này thật tuyệt vời và đây là lần đầu tiên tôi thấy nó. Tôi đã luôn tự hỏi tại sao các tác giả của bài báo không viết làm thế nào họ có được bằng chứng, bao gồm các phương pháp thất bại mà họ đã thử trước khi đi vào đường đua dẫn đến giải pháp. Khi tôi thấy bài viết của Ryan trên arXiv, tôi cảm thấy rất có động lực để đọc nó. Tôi coi đó là một bài báo mang tính cách mạng từ quan điểm này. Hầu hết thời gian, điều duy nhất bạn có thể làm với một bài báo là xác minh tính đúng đắn của nó.

Câu hỏi như sau:

  • Bạn có biết về các giấy tờ khác trong TCS trong đó một kết quả đột phá được trình bày trong một "chuyến tham quan ngẫu nhiên" thay vì một loạt các bổ đề kỹ thuật không?

Tôi đang nói về các ấn phẩm trong các tạp chí, không phải bài viết trên blog hoặc báo cáo kỹ thuật.

Ngoài ra, tôi đã gắn thẻ nó thành , với hy vọng rằng nó sẽ thực sự.


5
Như một điểm phụ, tôi đã có một cuộc trao đổi email với Ryan ngày hôm nay về việc viết một bài về bài viết này cho Blog Cộng đồng CSTheory. Kế hoạch hiện tại của tôi là viết nó vào tuần tới. Tuy nhiên, Alessandro, nếu bạn bị thúc đẩy bởi bài báo và muốn làm như vậy, xin vui lòng cho tôi biết. :-)
Aaron Sterling

5
Tôi biết bạn không muốn các bài đăng trên blog, nhưng việc tái cấu trúc hợp lý quá trình khám phá đằng sau định lý Valiant-Vazirani của Andrew Drucker thực sự rất hay: andysresearch.blogspot.com/2007/06/ trộm
Diego de Estrada

3
Câu hỏi tuyệt vời, Alessandro!
Michal Kotowski

2
Đối với các bài viết lưu trữ , xem thêm câu hỏi MO này: Tạp chí nào xuất bản công việc lưu trữ?
Kaveh

2
Ngoài ra, tôi đã có một cuộc trao đổi email với @AaronSterling và chúng tôi đã đồng ý rằng tôi sẽ viết bài đăng trên blog trong kỳ nghỉ Giáng sinh.
Alessandro Cosentino

Câu trả lời:



16

Tim Gowers là một fan hâm mộ của loại điều này. Xem cụ thể giải thích của ông về phương pháp gần đúng của Razborov .

Trong phần giới thiệu của mình, Gowers tham khảo bài viết lưu trữ của tôi về việc cưỡng bức , đây là một nỗ lực (không hoàn toàn thành công) để làm điều tương tự để ép buộc. Buộc thường được coi là một kỹ thuật trong logic và lý thuyết tập hợp, nhưng đôi khi nó đã tìm được đường vào TCS. Nó xuất hiện trong nghiên cứu về độ phức tạp số học và mệnh đề giới hạn (Krajíček và Takeuti là hai nhà nghiên cứu đã theo đuổi mối liên hệ này), và khái niệm về một nhà tiên tri chung có liên quan đến khái niệm về bộ lọc chung.


13

(Điều này bắt đầu như một bình luận và có cách quá lâu).

Bạn có thể thưởng thức bài viết của William Thurston về Bằng chứng và Tiến bộ trong Toán học .

Toán học theo một nghĩa nào đó có một ngôn ngữ chung: ngôn ngữ ký hiệu, định nghĩa kỹ thuật, tính toán và logic. Ngôn ngữ này truyền tải một cách hiệu quả một số, nhưng không phải tất cả các phương thức tư duy toán học. Các nhà toán học học cách dịch một số thứ gần như vô thức từ chế độ tinh thần này sang chế độ tinh thần khác, để một số phát biểu nhanh chóng trở nên rõ ràng. [...]

Những người quen thuộc với các cách làm việc trong trường con nhận ra các mẫu câu hoặc công thức khác nhau là thành ngữ hoặc phép cắt ngang cho các khái niệm hoặc hình ảnh tinh thần nhất định. Nhưng với những người chưa quen thuộc với những gì diễn ra trên cùng một mô hình thì không được chiếu sáng lắm; chúng thường gây hiểu lầm. Ngôn ngữ không còn sống ngoại trừ những người sử dụng nó. [...]

Chúng tôi, các nhà toán học cần nỗ lực nhiều hơn nữa để truyền đạt các ý tưởng toán học. Để thực hiện điều này, chúng ta cần chú ý nhiều hơn đến việc truyền đạt không chỉ các định nghĩa, định lý và bằng chứng mà còn cả cách suy nghĩ của chúng ta. Chúng ta cần đánh giá cao giá trị của những cách nghĩ khác nhau về cùng một cấu trúc toán học. Chúng ta cần tập trung nhiều năng lượng hơn vào việc hiểu và giải thích cơ sở hạ tầng tinh thần cơ bản của toán học với kết quả là ít năng lượng hơn trên các kết quả gần đây nhất. Điều này đòi hỏi phải phát triển ngôn ngữ toán học có hiệu quả cho mục đích triệt để là truyền đạt ý tưởng cho những người chưa biết đến chúng.

Liên quan đến câu hỏi ban đầu, có những bài báo không trình bày ý tưởng theo định dạng Định lý-Định lý (DTP). Timothy Chow có một vài bài viết tập trung vào việc truyền đạt ý tưởng (mặc dù chúng không phải là bài viết đầu tiên (hoặc thứ hai) về chủ đề / kết quả).

  1. Bạn có thể đã phát minh ra các chuỗi quang phổ , Timothy Chow, Thông báo của AMS
  2. Buộc người giả , Timothy Chow

Một lý do có thể cho sự phổ biến của định dạng DTP là tất cả chúng ta chỉ quen với nó từ sách và giấy tờ. Người đánh giá (và độc giả) đôi khi thấy kiểu viết không chuẩn mực gây mất tập trung. Một nền tảng ở giữa là những bài báo nhẹ nhàng phá vỡ kết quả của người đọc. Có những bài báo trình bày một trường hợp đặc biệt hoặc một vấn đề đơn giản minh họa ý tưởng chung.

  1. Cấu trúc cấu trúc liên kết của tính toán không đồng bộ , Maurice Herlihy và Nir Shavit. Bài viết có nhiều minh họa và thể hiện ý tưởng chung cho một giao thức đơn giản trước khi áp dụng định lý chính để giải quyết một số vấn đề mở.
  2. p

Không có cuộc thảo luận nào về việc trình bày không chuẩn về các ý tưởng đáng chú ý sẽ được hoàn thành mà không đề cập đến công việc của Jean-Yves Girard . Độc đáo có lẽ là từ tốt nhất để mô tả nó (mà không phải là ngoại giao hoặc châm biếm). Từ, Logic tuyến tính giấy .

Các nhà nghiên cứu triết học về các quy tắc của Heyting thực tế còn rất ít chỗ để thảo luận thêm về tính toán trực giác; Nhưng có ai từng nghiêm túc thử chưa? Trong thực tế, logic tuyến tính, là một phần mở rộng rõ ràng và rõ ràng của logic thông thường, có thể đạt được thông qua một phân tích rõ ràng hơn về ngữ nghĩa của các bằng chứng (không quá xa cách tiếp cận khoa học máy tính và do đó bị rớt xuống phần tiếp theo), hoặc bởi một số cân nhắc ngay lập tức ít nhiều về tính toán tuần tự. Những cân nhắc này có ý nghĩa hình học ngay lập tức, nhưng để hiểu chúng, người ta phải quên đi ý định, nhớ lại, với một nhà lãnh đạo Trung Quốc, rằng đó không phải là màu sắc của con mèo, mà là nó bắt chuột.

Một lát sau:

Vẫn có người nói rằng, để tạo ra khoa học máy tính, về cơ bản người ta cần một cái mỏ hàn; ý kiến ​​này được chia sẻ bởi các nhà logic học coi thường khoa học máy tính và bởi các kỹ sư coi thường các nhà lý thuyết. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, nhu cầu nghiên cứu logic về lập trình đã trở nên rõ ràng và rõ ràng hơn và logic liên kết - khoa học máy tính dường như không thể đảo ngược. [...]
Trong một số ý nghĩa, logic đóng vai trò tương tự như logic được chơi bởi vật lý wrt hình học: khung hình học áp đặt các kết quả bảo tồn nhất định, ví dụ, công thức Stokes. Các đối xứng của logic có lẽ thể hiện sự bảo tồn thông tin sâu sắc, ở dạng chưa được khái niệm đúng.


2
Một điểm khác là phong cách DTP là một đường cơ sở phổ biến. Bất kể bạn nghĩ thế nào về trực giác của một vấn đề, vẫn có một phiên bản DTP "khách quan" của một bằng chứng. Tuy nhiên, bản thân trực giác là rất chủ quan, và lời giải thích của tôi về cách tôi nghĩ về một vấn đề có thể không hiệu quả với người khác, đặc biệt là đối với các kết quả sâu sắc thừa nhận nhiều diễn giải.
Suresh Venkat

"... trong những năm gần đây, nhu cầu nghiên cứu logic về lập trình đã trở nên rõ ràng và rõ ràng hơn và logic liên kết - khoa học máy tính dường như không thể đảo ngược ..." dewey.info/ class / 00 / about.en 000 Khoa học máy tính, thông tin & công trình chung 000 Khoa học máy tính, kiến ​​thức & hệ thống Không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên.
Kris

11

Có thể các tác giả không bao gồm những nỗ lực thất bại này và câu chuyện về nghiên cứu trong các bài báo được xuất bản của họ vì những ràng buộc áp đặt bởi các biên tập viên và thành viên PC. Tôi đoán việc một tạp chí (và có lẽ còn bất thường hơn đối với một hội nghị) là rất bất thường đối với một bài báo trong đó phần chính của nó được dành cho những nỗ lực thất bại. Nhưng trong hầu hết các trường hợp nếu bạn nói chuyện với các tác giả hoặc chuyên gia trong khu vực, họ sẽ giải thích câu chuyện và những nỗ lực thất bại (và nhiều người nói về những điều này trong các hội thảo).

Tôi đã thấy một số tác giả giải thích tại nơi cho thuê những ý tưởng xuất phát từ các bài báo của họ. Lấy ví dụ, Girard giải thích trong bài báo của mình rằng ý tưởng về logic tuyến tính xuất phát từ việc cố gắng tìm một ngữ nghĩa biểu thị cho OR trực giác. Bạn cũng có thể tìm thấy loại thông tin này trong các chuyên khảo và tiểu sử của các nhà nghiên cứu nổi tiếng và các tập dành cho họ ( cuốn tự truyện của Halmos và gần đây hơn "Kreiseliana: About and Xung quanh Georg Kreisel " do Odifreddi biên tập, cũng có các tập và bài báo. Dành riêng cho một số nhà lý thuyết phức tạp). Hy vọng nhiều người sẽ làm những gì Ryan đã làm và giải thích một cách có hệ thống quá trình và kể câu chuyện.

ps: bạn có thể nghĩ đến những như truyền khẩu của nghiên cứu :) (kiểu giống như Oral Torah được không được phép viết ra ).


1
cảm ơn vì câu trả lời, mặc dù tôi muốn tránh loại câu trả lời này. Tôi cố tình không hỏi lý do tại sao điều này không xảy ra thường xuyên. Ngoài ra, lưu ý rằng tôi đã chỉ ra kết quả của Ryan, bởi vì đó là một bài báo "bình thường", không phải là một bài đăng trên blog, hoặc sách giáo khoa hoặc tiểu sử.
Alessandro Cosentino

3
@Alessandro, nhưng bạn đã không tránh khỏi điều đó: "Tôi đã luôn tự hỏi tại sao các tác giả của bài báo không viết làm thế nào họ có được bằng chứng, bao gồm các phương pháp thất bại mà họ đã thử trước khi đi vào hướng dẫn giải pháp." Họ làm điều đó, nhưng thường không phải trong các bài báo (tôi nghĩ loại thông tin này chủ yếu thú vị cho các nhà nghiên cứu cơ sở và sinh viên làm việc trong chủ đề cụ thể đó). Nhưng tôi đồng ý với bạn rằng đọc những bài báo kể một câu chuyện thú vị hơn. Một vài nhà nghiên cứu cao cấp khuyên tôi nên làm điều đó, cũng trong các cuộc nói chuyện và thuyết trình.
Kaveh

1
Cũng có thể có những lý do khác khiến cho việc đưa thông tin như vậy vào các bài báo trên tạp chí sẽ không được các nhà nghiên cứu cấp cao nhận thức rõ (tôi đã nghe những lời chỉ trích từ các nhà toán học về các bài báo trong TCS, họ nói rằng khi đọc các bài báo của TCS có cảm giác như chúng ta đang quảng cáo quá mức kết quả của chúng tôi, có vẻ như họ thích nó theo cách khác nhiều hơn). (Nhân tiện, hãy sửa tôi nếu tôi sai nhưng tôi nghĩ bài viết của Ryan chưa được xuất bản.)
Kaveh

3
Sanjeev Arora đã từng nói trong một cuộc nói chuyện rằng anh ấy bắt đầu cố gắng chứng minh độ cứng của PCP đối với TSP Euclid, và việc không làm như vậy đã dẫn anh ấy đến một PTAS.
Suresh Venkat

2
Tôi đã thấy rằng độc giả thường hạnh phúc hơn khi tôi bỏ qua những thất bại, bởi vì theo dõi những kỹ thuật nào là quan trọng và những người chăn cừu đỏ thêm một lớp khó khăn nữa để đọc bài báo. Khó hơn, nhưng tốt hơn, để tìm một câu chuyện trực quan dẫn trực tiếp đến giải pháp chính xác --- ngay cả khi bạn không nghĩ ra câu chuyện cho đến khi bạn tìm thấy bằng chứng.
Neel Krishnaswami

10

Có một bài báo được xuất bản bởi Laszlo Babai (1990) dưới dạng truyện ngụ ngôn về Arthur và Merlin mô tả chuỗi sự kiện kịch tính dẫn đến cộng đồng đạt kết quả IP = PSPACE năm 1989, rất khó tin chỉ một năm trước đó.

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.