ทัวร์สบาย ๆ รอบการพิสูจน์


44

วันนี้ Ryan Williams โพสต์บทความเกี่ยวกับ arXiv (ก่อนหน้านี้ปรากฏใน SIGACT News) ที่มีเวอร์ชันด้านเทคนิคน้อยลงของเทคนิคACC ที่ต่ำกว่าขอบเขตล่าสุดของเขา

คำถามของฉันไม่ได้เกี่ยวกับเทคนิคของตัวเอง (แน่นอนว่าสมควรจะได้รับการยกย่องอย่างมาก) แต่มันเกี่ยวกับสไตล์ของกระดาษ ในนามธรรมเขาเขียนว่า:

หลักฐานจะถูกอธิบายจากมุมมองของคนที่พยายามค้นหามัน

! น่ากลัว ในส่วนพื้นหลังเขาเพิ่ม:

บทความนี้เป็นการสนทนาเกี่ยวกับวิธีการค้นพบหลักฐาน - ทัวร์รอบ ๆ มัน จะไม่ได้รับรายละเอียดทั้งหมด แต่คุณจะเห็นว่าชิ้นส่วนทั้งหมดมาจากไหนและพวกเขามารวมกันอย่างไร เส้นทางจะเกลื่อนกลาดด้วยสัญชาตญาณลำเอียงของฉันเองเกี่ยวกับทฤษฎีความซับซ้อน - สิ่งที่ฉันคิดว่าควรและไม่ควรเป็นจริงและทำไม สัญชาตญาณส่วนใหญ่อาจผิด อย่างไรก็ตามฉันสามารถพูดได้ว่ามันนำฉันไปในทิศทางที่มีประสิทธิผลอย่างน้อยหนึ่งครั้ง

นี่เป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์และเป็นครั้งแรกที่ฉันได้เห็นมัน ฉันสงสัยอยู่เสมอว่าทำไมผู้เขียนกระดาษจึงไม่เขียนว่าพวกเขาได้รับการพิสูจน์อย่างไรรวมถึงวิธีการที่ล้มเหลวที่พวกเขาพยายามทำก่อนที่จะถึงเส้นทางที่เป็นผู้นำในการแก้ปัญหา เมื่อฉันเห็นกระดาษของ Ryan บน arXiv ฉันรู้สึกมีแรงบันดาลใจมากที่จะอ่านมัน ฉันคิดว่ามันเป็นเอกสารปฏิวัติจากมุมมองนี้ ส่วนใหญ่สิ่งเดียวที่คุณสามารถทำได้ด้วยกระดาษก็คือการตรวจสอบความถูกต้องของมัน

คำถามดังต่อไปนี้:

  • คุณรู้หรือไม่ว่าเอกสารอื่นใน TCS ที่นำเสนอผลการฝ่าฝืนใน "การท่องเที่ยวทั่วไป" แทนที่จะเป็นบทสรุปทางเทคนิค

ฉันกำลังพูดถึงสิ่งพิมพ์ในวารสารไม่ใช่บทความในบล็อกหรือรายงานทางเทคนิค

นอกจากนี้ฉันติดแท็กมันเป็นด้วยความหวังว่ามันจะเป็นจริง


5
ในฐานะที่เป็นด้านฉันมีการแลกเปลี่ยนอีเมลกับ Ryan วันนี้เกี่ยวกับการเขียนบทความเกี่ยวกับบทความนี้สำหรับบล็อกชุมชน CSTheory แผนปัจจุบันของฉันคือการเขียนบางสัปดาห์หน้า อย่างไรก็ตามอเลสซานโดรถ้าคุณมีแรงบันดาลใจจากกระดาษและต้องการที่จะทำเช่นนั้นโปรดแจ้งให้เราทราบ :-)
Aaron Sterling

5
ฉันรู้ว่าคุณไม่ต้องการโพสต์บล็อก แต่ Andrew Drucker ได้สร้างกระบวนการค้นพบที่น่าเชื่อถือภายใต้ทฤษฎีบท Valiant-Vazirani นั้นดีมาก: andysresearch.blogspot.com/2007/06/…
Diego de Estrada

3
เป็นคำถามที่ดีอเลสซานโดร!
Michal Kotowski

2
สำหรับบทความเกี่ยวกับการชี้แจงดู MO คำถามนี้: วารสารใดเผยแพร่การทำงานร่วมกัน?
Kaveh

2
นอกจากนี้ฉันมีการแลกเปลี่ยนอีเมลกับ @AaronSterling และเราตกลงกันว่าฉันจะเขียนโพสต์บล็อกในช่วงเทศกาลคริสต์มาส
Alessandro Cosentino

คำตอบ:


15

มีกระดาษ (2001) ที่มีสไตล์คล้ายกันโดย Lov Grover ซึ่งอธิบายวิธีการค้นพบอัลกอริธึมการค้นพบควอนตัมที่ก้าวหน้า(1996) ของเขา


ดี! ฉันหวังว่าจะเห็นตัวอย่างจาก QC
Alessandro Cosentino

16

Tim Gowers เป็นแฟนของสิ่งนี้ ดูเฉพาะการแสดงออกของเขาของวิธี Razborov ของการประมาณ

ในการแนะนำตัวของเขา Gowers อ้างอิงบทความเกี่ยวกับการอธิบายของฉันเกี่ยวกับการบังคับซึ่งเป็นความพยายาม (ไม่ประสบความสำเร็จทั้งหมด) ในการทำสิ่งเดียวกันเพื่อบังคับ โดยปกติการบังคับให้คิดเป็นเทคนิคหนึ่งในตรรกะและทฤษฎีเซต มันเกิดขึ้นในการศึกษาเลขคณิตขอบเขตและความซับซ้อนของหลักฐานเชิงประพจน์ (Krajíčekและ Takeuti เป็นนักวิจัยสองคนที่ได้ทำการเชื่อมต่อนี้) และแนวคิดของ oracle ทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดของตัวกรองทั่วไป


13

(สิ่งนี้เริ่มต้นจากความคิดเห็นและได้รับทางไกลเกินไป)

คุณอาจจะสนุกกับบทความวิลเลียมเทอร์สตันของหลักฐานและความคืบหน้าในวิชาคณิตศาสตร์

คณิตศาสตร์ในบางแง่มุมมีภาษากลาง: ภาษาสัญลักษณ์สัญลักษณ์คำจำกัดความทางเทคนิคการคำนวณและตรรกะ ภาษานี้สื่อถึงรูปแบบของการคิดทางคณิตศาสตร์อย่างมีประสิทธิภาพ นักคณิตศาสตร์เรียนรู้ที่จะแปลบางสิ่งบางอย่างโดยไม่รู้ตัวจากโหมดจิตหนึ่งไปสู่อีกโหมดหนึ่งเพื่อให้ข้อความบางอย่างชัดเจนขึ้นอย่างรวดเร็ว [ ... ]

คนที่คุ้นเคยกับวิธีการทำสิ่งต่าง ๆ ในสาขาย่อยยอมรับรูปแบบต่าง ๆ ของข้อความหรือสูตรว่าเป็นสำนวนหรือการใช้ความคิดรวบยอดสำหรับแนวคิดหรือภาพทางจิต แต่สำหรับคนที่ไม่คุ้นเคยกับสิ่งที่เกิดขึ้นในรูปแบบเดียวกันนั้นไม่ได้ส่องแสงมากนัก พวกเขามักจะทำให้เข้าใจผิด ภาษาไม่มีชีวิตยกเว้นผู้ที่ใช้มัน [ ... ]

นักคณิตศาสตร์ของเราจำเป็นต้องใช้ความพยายามมากขึ้นในการสื่อสารความคิดทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้เราต้องให้ความสำคัญกับการสื่อสารไม่เพียง แต่คำจำกัดความทฤษฎีบทและบทพิสูจน์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีคิดของเราด้วย เราต้องชื่นชมคุณค่าของวิธีคิดต่าง ๆ เกี่ยวกับโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่เหมือนกัน เราจำเป็นต้องมุ่งเน้นพลังงานมากขึ้นในการทำความเข้าใจและอธิบายโครงสร้างพื้นฐานทางจิตขั้นพื้นฐานของคณิตศาสตร์ - ด้วยพลังงานที่น้อยลงในผลลัพธ์ล่าสุด สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาภาษาคณิตศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับจุดประสงค์ที่รุนแรงในการถ่ายทอดความคิดไปยังผู้ที่ไม่รู้จักพวกเขา

เกี่ยวกับคำถามเดิมมีเอกสารที่ไม่แสดงแนวคิดในรูปแบบนิยาม - ทฤษฎีบทพิสูจน์ (DTP) Timothy Chow มีบทความสองสามฉบับที่มุ่งเน้นการสื่อสารความคิด (แม้ว่าจะไม่ใช่บทความแรก (หรือที่สอง) ในหัวข้อ / ผลลัพธ์)

  1. คุณสามารถคิดค้นลำดับสเปคตรัม , Timothy Chow, ประกาศของ AMS
  2. บังคับสำหรับ Dummies , ทิโมธีเชาเชา

เหตุผลหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับความชุกของรูปแบบ DTP คือเราทุกคนคุ้นเคยกับมันจากหนังสือและเอกสาร ผู้ตรวจสอบ (และผู้อ่าน) บางครั้งพบว่ารูปแบบการเขียนที่เบี่ยงเบนมาตรฐาน พื้นที่ตรงกลางเป็นกระดาษที่ค่อยๆแยกเครื่องอ่านออกเป็นผล มีเอกสารที่นำเสนอกรณีพิเศษหรือปัญหาง่าย ๆ ที่แสดงแนวคิดทั่วไป

  1. โครงสร้างทอพอโลยีของการคำนวณแบบอะซิงโครนัสมอริซเฮอร์ลิฮีและเนอร์ชาวิต กระดาษมีภาพประกอบมากมายและแสดงให้เห็นถึงความคิดทั่วไปสำหรับโปรโตคอลง่าย ๆ ก่อนที่จะใช้ทฤษฎีบทหลักเพื่อแก้ปัญหาที่เปิดอยู่
  2. p

ไม่มีการอภิปรายของการนำเสนอที่ไม่ได้มาตรฐานของความคิดที่โดดเด่นจะไม่สมบูรณ์หากไม่กล่าวถึงการทำงานของJean-Yves ราร์ด คำที่ไม่ซ้ำกันอาจเป็นคำที่ดีที่สุดในการอธิบาย (โดยไม่มีการเจรจาต่อรองหรือเหน็บแนม) จากกระดาษแบบลิเนียร์สลอจิก

อรรถกถาปรัชญาของกฎของ Heyting ออกจากห้องในความเป็นจริงน้อยมากสำหรับการอภิปรายเพิ่มเติมของแคลคูลัส intuitionistic; แต่มีใครเคยลองอย่างจริงจังบ้างไหม? ในความเป็นจริงตรรกะเชิงเส้นซึ่งเป็นส่วนขยายที่ชัดเจนและสะอาดของตรรกะปกติสามารถเข้าถึงได้ผ่านการวิเคราะห์ที่ชัดเจนมากขึ้นของความหมายของการพิสูจน์ (ไม่ไกลจากวิธีวิทยาการคอมพิวเตอร์และผลักไสไปยังส่วนถัดไป) หรือ โดยการพิจารณาในทันทีเกี่ยวกับแคลคูลัสตามลำดับ การพิจารณาเหล่านี้มีความหมายทางเรขาคณิตทันที แต่เพื่อที่จะเข้าใจพวกเขาเราต้องลืมความตั้งใจจำกับผู้นำจีนว่าไม่ใช่แมวสีที่มีความสำคัญ แต่ความจริงที่ว่ามันจับหนู

ต่อมา:

ยังมีคนบอกว่าเพื่อสร้างวิทยาการคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องมีหัวแร้ง ความคิดเห็นนี้ถูกแบ่งปันโดยนักตรรกศาสตร์ที่ดูถูกวิทยาการคอมพิวเตอร์และโดยวิศวกรที่ดูถูกนักทฤษฎี อย่างไรก็ตามในปีที่ผ่านมาความต้องการในการศึกษาเชิงตรรกะของการเขียนโปรแกรมได้กลายเป็นที่ชัดเจนและชัดเจนและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชื่อมโยงตรรกะ - ดูเหมือนว่ากลับไม่ได้ [... ]
ในบางแง่ตรรกะมีบทบาทเช่นเดียวกับที่เล่นโดยเรขาคณิต wrt ฟิสิกส์: กรอบเรขาคณิตกำหนดผลการอนุรักษ์บางอย่างเช่นสูตรสโตกส์ สมมาตรของตรรกะอาจแสดงการอนุรักษ์ข้อมูลในรูปแบบที่ยังไม่ได้รับแนวคิดที่ถูกต้อง


2
ประเด็นก็คือว่าสไตล์ DTP เป็นพื้นฐานทั่วไป ไม่ว่าคุณจะคิดอย่างไรเกี่ยวกับสัญชาตญาณของปัญหามีการพิสูจน์ DTP แบบ "วัตถุประสงค์" อย่างไรก็ตามสัญชาตญาณของตัวเองเป็นแบบอัตนัยและคำอธิบายของฉันเกี่ยวกับวิธีการที่ฉันคิดเกี่ยวกับปัญหาอาจไม่ทำงานสำหรับคนอื่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลลัพธ์ที่ลึกที่ยอมรับการตีความมากมาย
Suresh Venkat

"... ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาความจำเป็นในการศึกษาเชิงตรรกะของการเขียนโปรแกรมได้กลายเป็นที่ชัดเจนและชัดเจนและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชื่อมโยงตรรกะดูเหมือนจะไม่สามารถย้อนกลับไปได้ ... " dewey.info/class/00/about.en 000 วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ สารสนเทศและงานทั่วไป 000 วิทยาการคอมพิวเตอร์ความรู้และระบบไม่ใช่เรื่องบังเอิญ
กริช

11

บางทีผู้เขียนอาจไม่รวมความพยายามที่ล้มเหลวเหล่านี้และเรื่องราวของการวิจัยในเอกสารเผยแพร่ของพวกเขาเนื่องจากข้อ จำกัด ที่กำหนดโดยบรรณาธิการและสมาชิกพีซี ฉันคิดว่ามันผิดปกติมากสำหรับวารสาร (และอาจยิ่งแปลกไปกว่าการประชุม) เพื่อรับกระดาษที่ส่วนหลักของมันอุทิศให้กับความพยายามที่ล้มเหลว แต่ในกรณีส่วนใหญ่ถ้าคุณพูดคุยกับผู้แต่งหรือผู้เชี่ยวชาญในพื้นที่พวกเขาจะอธิบายเรื่องราวและความพยายามที่ล้มเหลว (และหลายคนพูดถึงเรื่องนี้ในเวิร์กช็อป)

ฉันเคยเห็นผู้เขียนหลายคนอธิบายที่ให้เช่าที่ความคิดมาจากในเอกสารของพวกเขา ยกตัวอย่างเช่น Girard อธิบายในบทความของเขาว่าความคิดเชิงตรรกะเชิงเส้นนั้นมาจากการพยายามค้นหาความหมายเชิง Denotational สำหรับ intuitionistic หรือ คุณสามารถค้นหาข้อมูลประเภทนี้ได้เช่นกันในเอกสารและชีวประวัติของนักวิจัยที่มีชื่อเสียงและหนังสือที่ทุ่มเทให้กับพวกเขา ( อัตชีวประวัติของHalmosและ "Kreiseliana: เกี่ยวกับและรอบ ๆGeorg Kreisel " ที่แก้ไขล่าสุดโดย Odifreddi ก็ยังมีอีกหลายเล่ม อุทิศให้กับนักทฤษฎีที่ซับซ้อนบางคน) หวังว่าผู้คนจำนวนมากจะทำในสิ่งที่ไรอันได้ทำและอธิบายกระบวนการอย่างเป็นระบบและบอกเล่าเรื่องราว

ป.ล. : คุณสามารถคิดว่าสิ่งเหล่านี้เป็นประเพณีของการวิจัยในช่องปาก :) (ค่อนข้างคล้ายกับOral Torahซึ่งไม่ได้รับอนุญาตให้เขียนลง )


1
ขอบคุณสำหรับคำตอบแม้ว่าฉันต้องการหลีกเลี่ยงคำตอบเช่นนี้ ฉันตั้งใจไม่ถามเหตุผลว่าทำไมสิ่งนี้ถึงไม่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง นอกจากนี้โปรดทราบว่าฉันชี้ไปที่ผลลัพธ์ของไรอันเพราะเป็นกระดาษ "ธรรมดา" ไม่ใช่โพสต์ในบล็อกหรือตำราหรือชีวประวัติ
Alessandro Cosentino

3
@ Alessandro แต่คุณไม่ได้หลีกเลี่ยง: "ฉันสงสัยอยู่เสมอว่าทำไมผู้เขียนกระดาษถึงไม่เขียนว่าพวกเขาจะพิสูจน์ได้อย่างไร พวกเขาทำ แต่มักจะไม่อยู่ในวารสาร (ฉันคิดว่าข้อมูลประเภทนี้ส่วนใหญ่น่าสนใจสำหรับนักวิจัยรุ่นน้องและนักเรียนที่ทำงานในหัวข้อนั้น ๆ ) แต่ฉันเห็นด้วยกับคุณว่าการอ่านบทความที่บอกเล่าเรื่องราวนั้นสนุกกว่า นักวิจัยอาวุโสบางคนแนะนำให้ฉันทำเช่นนั้นในการพูดคุยและการนำเสนอด้วย
Kaveh

1
อาจมีเหตุผลอื่นที่ทำให้การรวมข้อมูลดังกล่าวในบทความในวารสารจะไม่เป็นที่เข้าใจโดยนักวิจัยอาวุโส (ฉันเคยได้ยินคำวิจารณ์จากนักคณิตศาสตร์เกี่ยวกับเอกสารใน TCS พวกเขากล่าวว่าเมื่ออ่านเอกสาร TCS มันรู้สึกเหมือนว่าเราโฆษณามากเกินไป ผลลัพธ์ของเราดูเหมือนว่าพวกเขาจะชอบมากกว่านี้) (โดยวิธีการที่ถูกต้องฉันถ้าฉันผิด แต่ฉันคิดว่าบทความของไรอันยังไม่เผยแพร่)
Kaveh

3
Sanjeev Arora เคยพูดในการพูดคุยว่าเขาเริ่มพยายามพิสูจน์ความแข็ง PCP สำหรับ Euclidean TSP และความล้มเหลวที่จะนำเขาไปสู่ ​​PTAS
Suresh Venkat

2
ฉันพบว่าผู้อ่านมักจะมีความสุขมากขึ้นเมื่อฉันล้มเหลวจากความล้มเหลวเพราะการติดตามว่าเทคนิคใดที่มีความสำคัญและสิ่งที่เป็นปลาเฮอริ่งแดงที่เพิ่มความยากในการอ่านกระดาษ มันยาก แต่ดีกว่าที่จะหาเรื่องราวที่ใช้งานง่ายซึ่งนำไปสู่การแก้ปัญหาที่ถูกต้อง --- แม้ว่าคุณจะไม่ได้คิดเรื่องนี้ขึ้นมาจนกระทั่งหลังจากที่คุณพบหลักฐาน
Neel Krishnaswami

10

มีบทความที่ตีพิมพ์โดย Laszlo Babai (1990) ในรูปแบบของนิทานเกี่ยวกับอาร์เธอร์และเมอร์ลินอธิบายลำดับเหตุการณ์ที่น่าทึ่งที่นำชุมชนขึ้นสู่ผลลัพธ์ IP = PSPACE ในปี 1989 ซึ่งไม่น่าเชื่อมากในปีก่อน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.