65

Юбилейный 100ый пост про математику :-) Проблема Уилла Хантинга

Свой юбилейный 100 пост я хотел бы сделать для любителей математики и посветить его интересной проблеме о которой рассказывается в старом но хорошем фильме... и которую так легко и смешно раскритиковали на моем любимом канале Numberphile.



Good Will Hunting - Умница Уилл Хантинг

Если кто-то из старожил смотрел этот фильм, то там в самом начале один пафосный профессор MIT очень пафосно рассказывает об одной пафосной проблеме, которую он - профессор математики пафосно решал целых два года !!!


Нарисуйте все гомеоморфно несводимые деревья для размерности n=10.

Звучит страшно и непонятно. Но что же всё таки нужно сделать и так ли это сложно ?


Что такое дерево в данном случае ?

Дерево - это просто точки соединенные линиями но не имеющие замкнутых циклов - то есть никаких закрытых треугольников или квадратов.

Теперь разберемся то такое гомеоморфный ?

Это означает, что все симметричные или отзеркаленные деревья не считаются за новое дерево. А так же все деревья с одинаковыми узлами но с разными положениями веток тоже не считаются уникальными, а являются одним и тем же деревом.

Ну и последнее - несводимые (или по английски "нередуктивные" ) деревья. Что же это такое?

Это означает, что в данном дереве нет бесполезных (редуктивных) узлов, которые просто соединяют всего две ветки, но не являются разветвлением. В данных примерах из каждого дерева можно убрать узел, из которого исходит всего 2 ветки.

Ну вот мы разобрались что нужно было сделать... И давайте попробуем сами не имея звания профессора MIT решить эту задачку на комбинаторику дома за несколько минут или часов - но никак не ЛЕТ :):):)

Вот и всё :)


Ничего сложного :)


Всем добра и знаний :) И спасибо за более 1000 подписчиков :)

Лига образования

6.6K поста22.8K подписчика

Правила сообщества

Публиковать могут пользователи с любым рейтингом. Однако мы хотим, чтобы соблюдались следующие условия:


ДЛЯ АВТОРОВ:


Приветствуются:

-уважение к читателю и открытость

-желание учиться

Не рекомендуются:

-публикация недостоверной информации


ДЛЯ ЧИТАТЕЛЕЙ:


Приветствуются:

-конструктивные дискуссии на тему постов

Не рекомендуются:

-личные оскорбления и провокации

-неподкрепленные фактами утверждения


В этом сообществе мы все союзники - мы все хотим учиться! :)

1
Автор поста оценил этот комментарий

Нужно ещё доказать, что других вариантов нет.

раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

С одним центральным узлом есть только одна комбинация, с двумя центральным узлами есть только 3 комбинации (остальные или симметричные или зеркальные) с тремя узлами есть только 4 комбинации и еще по максимум 2 комбинации с 4 узлами, но не центральными и последовательными. И все... Остальные комбинации или симметричные или зеркальные... Из 5 узлов не может быть ни одной. Так что все доказано.

Автор поста оценил этот комментарий
Легко решить задачу уже видив решение в фильме.
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Эта задача не сложнее среднего судоку :) Простая комбинаторика и немного логики :) Есть задачки из фильмов намного сложнее, чем эта :)
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Спасибо, теперь наконец-то понял

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Рад если помог :-)

0
Автор поста оценил этот комментарий

Всё равно не понял(

Ладно, давайте так попробуем - почему два ваших верхних имеют право на жизнь, то почему нельзя добавить еще один - нижний справа?

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Потому что верхний левый ровно тоже самое что и нижний правый.


Опустите у нижнего правого горизонтальную ветку вниз и вы получите ровно тот же рисунок что и верхний левый :)

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Интересно, а мне одному кажется, что почти все ваши варианты имеют ось симметрии и вроде как получается, что они не геоморфные "все симметричные или отзеркаленные деревья не считаются за новое дерево"? Или я что-то не так понял?(

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Есть ось симметрии самого рисунка, но нет оси симметрии, что бы из одного рисунка получить другой :) Тогда они действительно были бы не уникальные :)
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Всё равно не понял, вот например, почему нельзя к Вашим вариантам добавить еще один - пусть будет такой

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
потому что ваш вариант не уникальный, а уже есть во втором ряду вторая картинка с права.


Просто у вас одна палка наверх, а там обе вниз - но смысл тот же самый.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Ты говоришь это уже зная ответ. Твоя оценка не может быть адекватной. Когда-то и концепция нуля была недоступна людям, а сейчас для большинства это не сложнее похода к сортиру.
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Если вас это успокоит, то я посмотрел канал Намберфил и там предложили зная условия найти самим все варианты до того, как показали  ответ. Я нашёл первые 6 без всяких проблем за 10 минут. Думаю, что если бы было время, то остальные я бы нашёл  в течении пары часов. :) Но никак не за 2 года :)
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Ну задача действительно несложная. В течении часа можно легко найти (например для другого небольшого n чтоб не было сомнений в краже результатов). Но где тут комбинаторика?


А вот Хантинг задачу не решил раз с ответа начал.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Ну я взял за базу один, два, три и четыре узла и просто перебирал позиции других веток так, что бы получались уникальные комбинации. И если не хватало места - то я делал новое ответвление :) Чистая комбинаторика.
показать ответы