P = NPの影響はどうなりますか?[閉まっている]


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私はテストの準備をしていますが、PTIME = NPTIMEであることを証明するとどのような影響がありますかという質問に対する明確な答えが見つかりません。ウィキペディアを調べたところ、「数学、AI、アルゴリズムに重大な影響を与える」と述べたばかりです。

誰でも答えてくれますか?


これは決してソフトウェア開発とは関係ありません。今は閉じましたが、Math.StackExchangeのmodに、これを移行してほしいと頼みました。
maple_shaft

回答:


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最初に思い浮かぶのは、公開鍵暗号のセキュリティは現在、NP難易度クラスにある数学の問題をブルートフォースできないことに依存しているということです。P = NPの場合、PKCに依存するすべてのもの(HTTPSを含む、これは現代の世界的なeコマースインフラストラクチャ全体を意味します)を作り直す必要があります!


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多項式時間で実行されるアルゴリズムがあることを保証します。それは、それらのアルゴリズムを見つけ、いわばkaboomを見つけることへのカウントダウンに過ぎません。
ワールドエンジニア

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証明には、NP完全問題の多項式時間アルゴリズムを見つけることが含まれます。そして、1つの多項式アルゴリズムを見つけたら、それを使用して、問題を一般的な形式に減らすことにより、他のすべてのNP完全問題を解決できます。これは、P = NPの証明とそれを使用するアルゴリズムが同時に表示されることを意味します。
Oleksi

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もちろん、一定の要因は、これを単なる理論的な問題にするために非常に大きいかもしれません...しばらくの間。
quant_dev

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そのようなアルゴリズムを見つけたとき、それは恐ろしく高い定数係数を持っているか、途方もない程度である可能性があります(n ^ 10000は多項式ですが、多くの実用的な目的では、小さな指数複雑度よりもはるかに悪いです)。もちろん、それが解決可能であることが証明される前にDESから離れたが、世界経済がすぐに崩壊しないように、すべての人が古い方法から遠ざかるという警告サインになるでしょう。お金そのものを考えてみてください。信じない限り、誰もが実際には機能しないことを最終的に知っていますが、グローバルな貿易は依然としてうまく機能しています。
キリアンフォス

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おそらく、ワンタイムパッドを使用することになります。Amazonは、そのサイトで動作する1ギガバイトのサムドライブを郵送して、あなたの人生の残りをあなたに留めることができます。
マクニール

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これは、P対NP問題のステータスで説明されています。間違いなく読む価値があります。

記事のいくつかの重要なポイント(What If P = NP?セクションから引用):

  • 公開鍵暗号化は不可能になります。
  • NP完全最適化の問題はすべて簡単になるため、すべてがより効率的になります。すべてのフォームの輸送は、人や物資をより迅速かつ安価に移動できるように最適にスケジュールされます。製造業者は、生産を改善して速度を上げ、廃棄物を減らすことができます。
  • Occamのカミソリの原理を使用すると、学習が簡単になります。データと一致する最小のプログラムを見つけるだけです。ほぼ完璧な視覚認識、言語理解と翻訳、その他のすべての学習タスクは簡単になります。また、天気や地震、その他の自然現象の予測がはるかに良くなります。
  • P = NPは数学にも大きな意味を持ちます。定理の短い完全に論理的な証明を見つけることができますが、これらの証明は通常非常に長いです。しかし、Occamカミソリの原理を使用して、一般的にジャーナルに書かれている数学的な証明を認識して検証することができます。その後、100ページ未満で妥当な長さの証明がある定理の証明を見つけることができます。P = NPであることを証明する人は、100万ドルの小切手ではなく、7枚(ポアンカレ予想が解決されたように見えるため実際には6枚)でClay Instituteから家に帰ります。

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P = NPが公開キー暗号化が不可能であることをどのように意味するのか、私は理解できません。これは、現在の実装が以前考えていたほど壊れにくいことを示唆しています(ただし、暗示しません)。しかし、他の人が指摘したように、最適な時間短縮アルゴリズムの関連定数が非常に大きい場合、P = NPは公開鍵暗号化に影響を与えません。
エモリー

3番目の箇条書きの+1-P = NPが暗号に影響を与えることは誰もが知っていますが、何らかの理由で、それが文字通り地球上の他のすべてのコンピューティング分野にどのように影響するかについてはほとんど耳にしません。
BlueRaja-ダニーPflughoeft

@emory:私は専門家のふりをしませんが、そのようなアルゴリズムが見つかった場合、かなり高い定数であっても、アプローチを完全に再考する必要があると理解しています。また、アルゴリズムが見つかると、定数が小さい別のアルゴリズムを見つけることができません。1つのアルゴリズムは、他のすべてのNP完全問題もロック解除します。したがって、当面の影響はそれほど大きくないかもしれませんが、既存のすべてのシステムを変更することを考えなければならないでしょう。
-vinaykola

オッカムのカミソリの原理について初めて聞いた。興味深いもの
...-UmNyobe

P = NPを証明する@vinaykolaは、アルゴリズムを見つけることを意味しません。もちろん、アルゴリズムを見つけることは、P = NPを証明する最も簡単な(しかし唯一ではない)方法であり、定数が妥当であれば、提起された問題に取り組むことができます。
エモリー

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ほとんどのNP完全問題には、「興味深い」実際のアプリケーションがあります。P=NP多くの結果があります:

  • 現在近似されている最適化問題を正確に解決することが可能です。これは、巡回セールスマン問題とジョブスケジューリング問題の場合です。
  • これは、必要な計算時間が膨大であるという事実に基づいたいくつかのセキュリティ対策を破ります。たとえば、暗号化の多くの暗号化スキームとアルゴリズムは、指数因子の複雑さを備えた最もよく知られたアルゴリズムである数分解に基づいています。これらのアルゴリズムは、多項式アルゴリズムが見つかると役に立たなくなります。

一番下の行は、NP完全であることが知られている問題の性質に関するものです。これらは、お互いを楽しませるために遠隔地にいる少数の科学者によって作成された問題だけではありません。それらはビジネス用語で表現できます。実際、求職者の中には、候補者をテストするために、NP完全問題を質問に隠したい人もいます。


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整数の因数分解は難しい問題ですが、NP完全であることが知られていないことは注目に値します。
dan_waterworth

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@dan_waterworth:整数因数分解がNP困難であるかどうかはわかりませんが、NPであることがわかっています。[多くの場合、人々は「NPで」または「NPハード」を意味するときに「NP完全」と言います。ある意味では、「以下」がより正確になる状況で「以下」と言う人のようになります。]
マクニール

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これらの可能性は、インパリアッツォの5つの世界でカバーされています。

ここにいくつかの要点があります:

  • 人工知能は大きな飛躍を遂げることができます。たとえば、十分な「トレーニングデータ」があれば、入力から正しい出力を生成するための最短回路が最適な変換方法を表します。特に、完全な音声認識と言語翻訳が簡単になります。この考えをさらに進めると、トレーニングデータがオスカー賞を受賞した映画である場合、オスカー賞を受賞した映画をより多く生成できます。

  • 学校で教えられているアルゴリズムは根本的に異なります。非常に多くの異なるアルゴリズム手法を学習する代わりに、コースは問題を減らして正しい答えを検証することに焦点を合わせます。これにより、プログラミングが大幅に簡素化されます。

  • 経済は非常に効率的になるでしょう。たぶんプログラマーに取って代わることを含めて、混乱があるでしょう。プログラミング自体の実践は、トレーニングデータの収集に関するものであり、コードの記述に関するものではありません。Googleには、このような世界で優れたリソースがあります。

  • 公開鍵暗号方式は「アウト」であるため、Amazonは、安全なトランザクションを行うために、サムドライブにワンタイムパッドを送信する必要があります。

  • 数学的な証明を自動的に生成および検証できます。

全体として、技術的な特異点が導入されます。P = NPの意味は広範囲に及びます。また、Lance Fortnowは、この点について、別のブログ記事で読む必要があります。


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P = NPを証明することの影響には、削減アルゴリズムを見つけることへの新たな関心が含まれます。人々はまた、リダクションアルゴリズムに関連する定数の下限を見つけようとします。

P = NPを証明することは、他の回答が主張するほど重要ではありません。なぜなら、それはゼロ知識証明の形でもたらされる可能性があるからです。削減アルゴリズムを知らずにP = NPを知ることは、現在の状況とは少し異なります。

削減アルゴリズムが存在したが、O(sqrt(n)+ 2 ^ 4096)であると誰かが証明したと想像してください。


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実際、P = NPの場合にのみ Pに含まれる明示的な縮約アルゴリズムが存在します。これは、考えられるすべてのプログラムを反復処理し、解決策が見つかるまでそれらを並行して実行することにあります。
アーサーB 14年

@ArthurB魅力的です。P = NPと仮定すると、アルゴリズムの順序は何ですか?
エモリー

不明ですが、最適な順序です。scholarpedia.org/article/Universal_search
アーサーB

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@ArthurBので、P = NPであり、リダクションアルゴリズムがO(n ^ 99999999)の場合、P = NPはまだそんなに大したことではありませんか?
エモリー14年
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