P = NP的影响是什么?[关闭]


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我正在准备测试,但找不到以下问题的明确答案:证明PTIME = NPTIME有什么影响。我检查了维基百科,它刚刚提到它将“对数学,人工智能,算法等产生深远影响”等。

有人可以给我答案吗?


这与软件开发没有任何关系。我暂时关闭了,但是在Math.StackExchange上询问了这些模组是否希望我为您迁移。
maple_shaft

Answers:


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首先想到的是,公钥加密技术的安全性当前取决于无法解决NP难度类别中的暴力数学问题。如果P = NP,则依赖于PKC的所有内容(包括HTTPS,这意味着整个现代的全球电子商务基础架构)都必须重新设计!


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它将确保存在在多项式时间内运行的算法。那么,仅是找到这些算法然后再说kaboom的倒计时。
世界工程师

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一个证明将涉及找到一个NP完全问题的多项式时间算法。而且,当您找到一个多项式算法时,可以通过将问题简化为通用形式来解决所有其他NP完全问题。这意味着将同时显示P = NP的证明和使用该证明的算法。
Oleksi 2012年

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当然,恒定的因素可能很大,以至于在一段时间内这只是一个理论问题。
quant_dev

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当我们找到这样的算法时,它可能仍然具有非常高的常数因数或具有极大的程度(n ^ 10000是多项式,但是对于许多实际目的而言,它比小的指数复杂度要差得多)。当然,这将是每个人都放弃旧方法的警告信号,就像我们在被证明可以解决之前放弃DES一样,但是世界经济不会立即崩溃。试想一下货币本身:每个人最终都知道,除非您相信货币,否则货币实际上并不会起作用,但是全球贸易仍然可以正常工作。
Kilian Foth 2012年

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我们可能会求助于一次性垫子。亚马逊可以向您邮寄一个1G的拇指驱动器,该拇指驱动器可与其网站一起使用,并在您的余生中保持您的状态。
Macneil

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P与NP问题的状态对此进行了介绍。绝对值得一读。

文章中的一些要点(引自“ 如果P = NP?”部分):

  • 公钥加密成为不可能。
  • 由于所有NP完全优化问题都变得容易了,所以一切都会变得更加高效。各种形式的运输都将得到最佳安排,以更快,更便宜地运送人员和货物。制造商可以改善生产以提高速度并减少浪费。
  • 通过使用Occam剃刀的原理,学习变得容易—我们只需找到与数据一致的最小程序即可。几乎完美的视觉识别,语言理解和翻译以及所有其他学习任务变得微不足道。我们还将对天气,地震和其他自然现象有更好的预测。
  • P = NP也将对数学产生重大影响。人们可以找到定理的简短的,完全逻辑的证明,但是这些证明通常非常长。但是我们可以使用Occam剃刀原理来识别和验证通常在期刊中写的数学证明。然后,我们可以找到定理的证明,其中有合理的长度证明在100页以内。一个证明P = NP的人可以从克莱研究所步行回家,而不是带着一百万美元的支票,而是带着七个(实际上是六个,因为庞加莱猜想似乎已经解决了)。

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我看不到P = NP如何暗示不可能进行公钥加密。它暗示(但不暗示)当前的实现并不像我们以前想象的那样难破解。但是,正如其他人指出的那样,如果最佳时间缩减算法中的相关常数非常大,则P = NP将不会对公钥加密产生任何影响。
Emory

+1为第三个要点-大家都知道P = NP将影响加密,但是由于某些原因,您很少听说它会真正影响地球上的所有其他计算学科。
BlueRaja-Danny Pflughoeft 2012年

@emory:我不会假装是专家,但是我的理解是,即使找到这样的算法,即使具有相当高的常数,我们也必须重新考虑我们的方法。另外,谁能说找到算法后就找不到另一个常数较小的算法呢?一种算法也可以解决所有其他NP完全问题。因此,即时影响可能不会很大,但是在更改所有现有系统时将需要进行大量考虑。
Vinaykola 2012年

我第一次听说奥卡姆剃须刀的原理。有趣的东西...
UmNyobe 2012年

@vinaykola证明P = NP并不意味着找到算法。当然,找到一种算法将是证明P = NP的最直接(但不是唯一)的方法,然后,如果常量是合理的,我们就可以解决您提出的问题。
Emory

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大多数NP完全问题都有“有趣”的现实应用。P=NP会有很多后果:

  • 可以解决目前近似的优化问题。旅行商问题和工作安排问题就是这种情况
  • 它破坏了一些基于所需计算时间巨大的安全措施。例如,密码学中的许多加密方案和算法都是基于数字分解的,而最著名的算法具有指数复杂度。如果找到多项式算法,这些算法将变得无用。

底线是已知的NP完全问题的性质。这些不仅仅是少数科学家在遥远的地方相互娱乐所产生的问题。它们可以用业务术语表示。实际上,一些求职面试官喜欢在他们的问题中隐藏NP完全性问题以便测试候选人。


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尽管整数分解是一个困难的问题,但值得注意的是,它不是NP完全的。
dan_waterworth 2012年

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@dan_waterworth:尚不清楚整数分解是否对NP困难,但已知它在NP中。[通常,当人们说“在NP中”或“对NP困难”时,他们常常说“ NP完全”。在某种程度上,这就像有人在“小于”更为精确的情况下说“小于或等于”。]
Macneil 2012年

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这些可能性在Impagliazzo的《五个世界》中都有介绍。

这里有一些要点:

  • 人工智能将能够实现巨大的飞跃。例如,有了足够的“训练数据”,从输入端产生正确输出的最短电路将代表最佳的翻译方法。尤其是,拥有完美的语音识别和语言翻译将变得微不足道。如果您的培训数据是获得奥斯卡奖的电影,那么它可以为您生成更多获得奥斯卡奖的电影。

  • 在学校教授的算法将大不相同。这些课程不是学习许多不同的算法技术,而是着重于减少问题以验证正确答案。这将大大简化编程。

  • 经济将大大提高效率。会有混乱,包括可能取代程序员。编程本身的实践更多地是关于收集训练数据,而不是关于编写代码。Google将有资源在这样一个世界上脱颖而出。

  • 由于公钥密码术将“销毁”,因此亚马逊需要向您发送一个一次性密码,以便进行安全交易。

  • 数学证明可以自动生成和验证。

总体而言,它将引入技术上的奇异之处;P = NP的意义将是深远的。另外,Lance Fortnow在另一篇博客文章中谈到了这一点,您应该阅读。


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证明P = NP的影响将包括重新寻找简化算法的兴趣。人们还将尝试在与归约算法关联的常数上找到一些下界。

证明P = NP不会像其他答案所声称的那样重要,因为它可能以零知识证明的形式出现。在不知道归约算法的情况下知道P = NP会与当前情况有一点不同。

想象一下,如果有人证明存在约简算法,但该算法为O(sqrt(n)+ 2 ^ 4096)。


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实际上,当且仅当 P = NP时,才存在显式归约算法。它包括迭代所有可能的程序并并行运行它们,直到找到解决方案为止。
亚瑟B

@ArthurB令人着迷。假设P = NP,算法的顺序是什么?
emory

未知,但它是最佳顺序。Scholarpedia.org/article/Universal_search
Arthur B

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@ArthurB因此,如果P = NP且归约算法为O(n ^ 99999999),P = NP仍然有很大意义吗?
emory
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