AI攻破80年数学难题介绍下这是个什么问题,人人都能看懂
Erdos在1946年提出的问题,是说在平面上安排n个点,有多少对距离正好是1?
最简单排法是n个点排成一排,间距为1,那就是n-1对,相邻点连边,边长为1。
简单改进就是排成正方形网格,如果n是个平方数,n=d*d,那就放在间距为1的d*d正方形网格里。横的有d*(d-1)条边,竖的也是d*(d-1)条边,加起来就是2d*d-2d =2n-2d条长度为1的边。数量级就是2n级别的。
现在的问题是,能不能巧妙安排,明显超过正方形直觉法?
正方形法,内部点和4个点距离为1。这就是突破方向,能不能一个点搞多些距离为1的点,例如8个?这是可以的。
注意到5=1*1+2*2 = 2*2+1*1,这是两种表述,把1换成-1,2换成-2,平方和还是5。所以5有8种平方和表示。
现在来个妙的。10000个点,给它安排在100*100的间距为1的正方形格点,这就有20000个边长度为1(少一些,不关键)。那里面有多少对点距离是√5的?只要x和y坐标差距分别是1和2,那就是距离为√5。而这种对有39600个,明显比20000多!绝大多数的内部点,都能找到8点邻点距离为√5。
这就像中国象棋棋盘上,马在中间可以往走8个方向,走的距离就是√5。而将和帅在中心只能4个方向,走的距离是1。
现在来个绝妙的办法,把这100*100个方形格点图,缩小√5倍,那不就出来39600个距离为1的点对了?改进了。
如果考虑别的平方数相加组合,还有更好的改进。例如325=1*1+18*18=6*6+17*17=10*10+15*15。这可以搞出24个方向。对很大的n,缩小√325倍效果更佳。这是Erdos想的办法,不是太难,但很难想到比这更好的办法。
AI想的办法,比这种正方形格点缩小法更厉害。
