লিনিয়ার সিস্টেমগুলি কম্পিউটার বিজ্ঞানের পক্ষে কীভাবে গুরুত্বপূর্ণ?


9

আমি বেশ সম্প্রতি গাণিতিক অপ্টিমাইজেশনের সাথে জড়িত হওয়া শুরু করেছি এবং এটি ভালবাসি। মনে হচ্ছে অনেকগুলি অপ্টিমাইজেশনের সমস্যাগুলি লিনিয়ার প্রোগ্রামগুলি হিসাবে সহজেই প্রকাশ করা এবং সমাধান করা যায় (যেমন নেটওয়ার্কের প্রবাহ, প্রান্ত / ভারটেক্স কভার, ট্র্যাভেল সেলসম্যান ইত্যাদি) আমি জানি যে তাদের মধ্যে কিছু এনপি-হার্ড, তবে মূল বিষয়টি যে তারা হতে পারে 'লিনিয়ার প্রোগ্রাম হিসাবে ফ্রেমযুক্ত' যদি সর্বোত্তমভাবে সমাধান না হয়।

এটি আমাকে ভাবতে পেরেছিল: স্কুল / কলেজ জুড়ে আমাদের সর্বদা লিনিয়ার সমীকরণ, লিনিয়ার বীজগণিতের সিস্টেম শেখানো হয়েছে। এবং বিভিন্ন অ্যালগরিদম প্রকাশের জন্য এলপিসের শক্তি দেখে এটি মজাদার।

প্রশ্ন: যদিও আমাদের চারপাশে নন-লিনিয়ার সিস্টেম প্রচলিত আছে / কম্পিউটার বিজ্ঞানের পক্ষে লিনিয়ার সিস্টেমগুলি কীভাবে / এতটা গুরুত্বপূর্ণ? আমি বুঝতে পারি যে তারা বোঝাপড়া সহজতর করতে সহায়তা করে এবং বেশিরভাগ সময় গণনামূলকভাবে ট্র্যাকটেবল হয় তবে এটি কি? এই 'আনুমানিক' কতটা ভাল? আমরা কি অতি-সরলকরণ করছি এবং ফলাফলগুলি কি বাস্তবে অর্থবহ? অথবা এটি কেবল 'প্রকৃতি' অর্থাৎ সবচেয়ে আকর্ষণীয় সমস্যাগুলি কি কেবল লিনিয়ার?

'লিনিয়ার বীজগণিত / সমীকরণ / প্রোগ্রামিং' সিএসের কোণার পাথরের মধ্যে থাকা কি নিরাপদ হবে? তা না হলে ভাল দ্বন্দ্ব কী হবে? আমরা প্রায়শই অ-রৈখিক স্টাফগুলির সাথে কীভাবে व्यवहार করি (আমি অগত্যা তাত্ত্বিকভাবে বোঝাতে চাই না তবে একটি 'সমাধানযোগ্যতা' দৃষ্টিকোণ থেকেও বোঝাই যে এনপি এটি কাটেনি; সমস্যাটির একটি ভাল আনুমানিকতা হওয়া উচিত এবং এটি অবতরণ করবে) লিনিয়ার হচ্ছে?)


4
আমি নীচে নামিনি, তবে কেন ট্র্যাকটেবিলিটি আপনার জন্য সন্তোষজনক উত্তর নয় তা আমি দেখতে পাচ্ছি না। কিছু আকর্ষণীয় সুনির্দিষ্ট ইন্দ্রিয় রয়েছে যার মধ্যে নন-উত্তল সমস্যাগুলি বিরক্তিকর যেমন। arxiv.org/abs/1210.0420
কলিন ম্যাককুইলান

2
ডাউনভোটারদের মন্তব্য না করা বেছে নেওয়ার অনেক কারণ থাকতে পারে ।
টাইসন উইলিয়ামস

1
এটি দেখার একটি উপায় হ'ল যে কোনও এনপি সমস্যাটি বহুগুণে পূর্ণসংখ্যা প্রোগ্রামিংয়ে হ্রাস করা যায় এবং তারপরে পূর্ণসংখ্যা প্রোগ্রামিংয়ের সমস্যাটি শিথিল করা যায়। তবে আমরা বর্ণালী কৌশল এবং এসডিপি শিথিলকরণগুলি ব্যবহার করি, যা দক্ষতার সাথে সমাধানযোগ্য চতুর্ভুজ অপ্টিমাইজেশান সমস্যা।
সাশো নিকোলভ

1
এই প্রশ্নের "রৈখিক সিস্টেম" এর অর্থ কী?
Tsuyoshi Ito

1
রৈখিক সিস্টেমগুলি পুরো বিজ্ঞানের সময়কালে পাওয়া যায় .... এটি একটি সরলকরণ যা আশ্চর্যজনকভাবে উচ্চ মাইলেজ পায় .... এটি প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের গণিতের অযৌক্তিক কার্যকারিতার একটি ছোট সূক্ষ্ম বলে মনে হয় .. দৃশ্যত সিএস এই বিভাগটিকে "প্রাকৃতিক বিজ্ঞানগুলির সাথে ফিট করে" ".... এটি পদার্থবিজ্ঞানের সাথে জড়িত, যুক্তিযুক্তভাবে ক্রমবর্ধমান তাই
সারাক্ষণ

উত্তর:


12

প্রশ্নের ভিত্তিটি কিছুটা ত্রুটিযুক্ত: অনেকেই আছেন যে যুক্তিযুক্ত যে চতুর্ভুজগুলি ট্র্যাকটেবিলিটি এবং মডেলিংয়ের আসল "সীমানা", যেহেতু ন্যূনতম-স্কোয়ার সমস্যাগুলি লিনিয়ার সমস্যার মতো প্রায় 'সহজ'। আবার অনেকে আছেন যারা যুক্তি দিতেন যে উত্তেজনা (বা কিছু ক্ষেত্রে এমনকি সাবমডুলারালিটি) ট্র্যাক্টিবিলিটির সীমানা।

সম্ভবত এর চেয়ে বেশি প্রাসঙ্গিক হ'ল "লিনিয়ার সিস্টেমগুলি ট্র্যাকটেবল সলিউশন কেন স্বীকার করে?" যা আপনি যা চেয়েছিলেন ঠিক তা নয়, তবে এটি সম্পর্কিত। এ সম্পর্কে একটি দৃষ্টিভঙ্গি হ'ল সামঞ্জস্যযোগ্যতা। যেহেতু একটি রৈখিক সিস্টেমের সংজ্ঞা নির্ধারণ করা সম্পত্তি এটি(এক্স+ +Y)=(এক্স)+ +(Y), এটি সিস্টেমে এক ধরণের "স্মরণহীনতা" সরবরাহ করে। কোনও সমস্যার সমাধান তৈরি করতে আমি স্বতন্ত্র টুকরোগুলিতে ফোকাস করতে পারি এবং কোনও দণ্ড ছাড়াই তাদের একত্র করতে পারি। প্রকৃতপক্ষে, প্রবাহের জন্য বেশিরভাগ অ্যালগরিদমের ভিত্তি অবিকল এটি।

এই স্মৃতিহীনতা দক্ষতা দেয়: আমি জিনিসগুলিকে টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো করে ফেলতে পারি বা পুনরায় কাজ করতে পারি এবং এটি করার ফলে আমি হারাতে পারি না। আমি এখনও খারাপ সিদ্ধান্ত নিতে পারি (সিএফ লোভী অ্যালগরিদম) তবে জিনিসগুলি নিজেকে আলাদা করার কাজটি আমাকে ক্ষতি করে না।

রৈখিকতার এমন শক্তি থাকার কারণ এটি। সম্ভবত আরও অনেকে আছেন।


আমি এই উত্তরটি পছন্দ করি তবে তাদের পক্ষে যারা যুক্তি দেয় যে লিনিয়ার প্রোগ্রামিং সীমানা নয়, আমি তাদের সাথে প্রতিক্রিয়া জানিয়েছি: "এটি পি-সম্পূর্ণ!" ;)।
আর্টেম কাজনাটচিভ

হ্যাঁ তবে এটি কী (উদাহরণস্বরূপ) এসডিপিগুলি নয়?
সুরেশ ভেঙ্কট

আমাদের কোনও একক সীমানা থাকতে হবে না এবং পি এর কিছু সীমানা (স্কোয়ারড পদগুলির জন্য ধনাত্মক আধা-নির্দিষ্ট ম্যাট্রিক্স সহ চতুর্ভুজ প্রোগ্রামিং বলুন) আরও সাধারণ বলে মনে হচ্ছে। আমি অসম্মতি বোঝাতে চাইনি, কেবল ইঙ্গিত করছিলাম যে পি-সম্পূর্ণ সমস্যার মধ্যে বাছাই করার সময় সীমানাটি আরও স্বাদের বিষয়।
আর্টেম কাজনাটচিভ

5

" যদিও আমাদের চারপাশে অ-রৈখিক সিস্টেম প্রচলিত আছে / কম্পিউটার বিজ্ঞানের পক্ষে লিনিয়ার সিস্টেমগুলি কীভাবে / কেন এতটা গুরুত্বপূর্ণ?"

এখানে আমার মনের একটি আংশিক উত্তর: আমি মনে করি কারণ এটি প্রকৃতি বস্তু / ঘটনা দ্বারা পরিপূর্ণ। এমন ক্রিয়াকলাপগুলির দ্বারা প্রতিনিধিত্বযোগ্য যা তাদের ক্রিয়াকলাপগুলিতে অরেখর হওয়া সত্ত্বেও প্রকৃতপক্ষে লিনিয়ার স্পেসের সদস্য। একটি হিলবার্ট স্পেসে তরঙ্গ কাজ করে, একটি ফুরিয়ার বর্ণালীতে উপাদানগুলি, বহুবচনীয় রিংগুলি, স্টোকাস্টিক প্রক্রিয়া - তারা সকলেই সেই ফ্যাশনে আচরণ করে। এমনকি বাঁকা জায়গাগুলির খুব সাধারণ সংজ্ঞাগুলি সমতল জায়গাগুলির ছোট চার্ট (ম্যানিফোল্ডস, রিম্যান সারফেস, ..) রচনা করে তৈরি করা হয়। তদুপরি, প্রকৃতি প্রতিসাম্য পূর্ণ এবং প্রতিসাম্য অধ্যয়ন অবিচ্ছিন্নভাবে রৈখিক অপারেটরদের অধ্যয়নের মধ্যে পড়ে (আমার মনে উপস্থাপনা তত্ত্ব, কম্পিউটার বিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে সর্বদা সর্বত্র বিস্তৃত হয়)।

এগুলি অপারেটররা প্রকৃতির লিনিয়ার প্রকৃতির ক্ষেত্রেও রয়েছে।

সমস্যাগুলির একটি বড় অংশ যার জন্য আমাদের কম্পিউটার প্রোগ্রামগুলি প্রয়োজন, তা প্রত্যক্ষভাবে উত্থাপিত হয় বা প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া ঘটনা থেকে বিমূর্ত থাকে। সম্ভবত লিনিয়ার সিস্টেমগুলি অধ্যয়ন / সমাধান করা বিস্মিত হওয়া উচিত নয়, সর্বোপরি?


হ্যাঁ, উত্তোলন মানচিত্রের দুর্দান্ত আনন্দ।
সুরেশ ভেঙ্কট
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.