哥德巴赫猜想最新进展,哥德巴赫猜想何时能被证明

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-11 15:02:00

这是最多的,所以Σ(2)是4。

这个过程是如何继续的呢?对于三状态的图灵机,最终纸带上最多有六个1,所以Σ(3)是6;对于四状态的图灵机,最多有13个1,所以Σ(4)是13。至于五状态的图灵机,人类至今还无法计算这个数。

为什么这么难计算呢?我们来看看有多少种n状态的图灵机,

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数量是这么多。可以看到,随着所考虑的状态数量的增加,机器的数量是呈指数增长的。当有四个状态时,那涉及到超过250亿台图灵机,而人类确定了它们能写入的1的最大数量是13,这已经是一项非常艰巨的工作。

问题在于判定哪些机器会停止,没有通用的算法。

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因此,我们需要对单个机器进行多年的理论推断,找出最终会停止的一小部分机器,并运行它们以得出写入1的最大次数。对于五状态的图灵机,这涉及到数万亿台更为复杂的机器。

这个函数有多难呢?首先,Σ(n)甚至不是一个可计算的函数。一个可计算的函数是那种可以通过有限步骤从输入产生输出的函数,但这里没有这样的函数,因为有些机器会永远运行。在整个运行过程中,我们可能会认为其中一台机器可能是“忙碌的海狸”(Busy Beaver)。

“忙碌的海狸”是一个来自计算理论的概念,用于描述一个特殊类型的图灵机,这种图灵机在给定状态数的限制下,能够在最终停机(halt)之前打印出尽可能多的“1”。

那么,我们怎么能计算像Σ(4)这样的数呢?这里有一点微妙之处:不可计算性来自于缺乏一种适用于所有n的有限程序。但对于特定的n,由于机器数量是有限的,我们可能能够通过分析找到答案。

有证据表明,这个序列增长速度超过任何可计算的函数换句话说,在所有可能的函数中,只要输入一个整数n并在有限时间内返回一个整数,忙碌海狸函数在某个n值之后的增长速度将超过它。

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这实在是太不可思议了。简单地说,任何你能想象到的通过有限步骤处理输入的方式,都无法超过这一令人惊叹的数列。

尝试挑战王者

让我们尝试挑战忙碌海狸函数。我将构造一个自己的快速增长的函数。首先,我要发明一些符号。假设一个问号代表一个阶乘的指数版本。比如4问号,是指4的3次方的2次方的1次方。

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