Как математическая модель популяции муравьев позволила найти решения шахматной задачи хода конем

0 коммент.
Убрав все фигуры с шахматной доски, и оставив только одного коня, постарайтесь сделать этим конем последовательность ходов таким образом, чтобы конь побывал в каждом из 64 квадратов шахматной доски только один раз. Это так называемая задача хода конем и ее достаточно сложно решить даже опытному шахматисту.

Решение задачи хода конем было весьма популярным занятием для ученых-математиков в течение многих столетий. Известно, что число решений этой задачи очень велико. Если конь заканчивает свой тур в той же клетке, с которой он начинал движение, это называется замкнутым маршрутом и число таких решений составляет более 26 триллионов. Но если конь, пройдя через все 64 клетки, не возвращается в исходную точку, это называется незамкнутым маршрутом, и количество таких маршрутов не поддается исчислению.



Известны подходы к решению этой задачи методами теории графов с обходом всех вершин и учетом накопления веса на вершинах. Группа программистов и математиков из университета Ноттингема (University of Nottingham) применила для поиска решений задачи другой метод. Они создали и реализовали на компьютере математическую модель, описывающую поведение колонии муравьев, отдельные особи которых замечательно справляются с нахождением оптимального пути между муравейником и источником пищи.

"Наша компьютерная модель в точности моделирует поведение популяции муравьев. Но в нашем случае задачей для муравьев являются не поиски пищи и доставка ее в муравейник, наши виртуальные муравьи запрограммированы на поиски решения задачи хода конем" - рассказывает Грэм Кендол (Graham Kendall), один из ведущих программистов, - "Виртуальные муравьи действуют также, как и их живые собратья, при движении они оставляют за собой след из остро пахнущих соединений, ферромонов. Каждый виртуальный муравей метит свой путь по шахматной доске дозой ферромона, и по суммарному количеству выделенного ферромона можно судить об успешности решения задачи любой отдельно взятой особью".

В результате перемещений колонии виртуальных муравьев по виртуальной шахматной доске на ее поверхности остаются проложенные муравьями дорожки из ферромонов. Наибольшая концентрация ферромонов наблюдается на участках путей, по которым муравьи прошли большее количество раз и которые ведут к правильному решению поставленной задачи.

Благодаря такому методу, Грэму Кендолу и его коллегам удалось найти более 500 тысяч решений задачи хода конем за приемлемое для этого время.

Математические ребусы

0 коммент.
Изучая генератор ребусов онлайн, сообщение о котором было недавно опубликовано в блоге Web in Learning!, я подумал о том, что "наконец-то, я смогу составить ребусы различных математических понятий для их использования на занятиях по логике и математике".

Генератор ребусов работает на русском, украинском и английском языке, которые я ежедневно использую в преподавании. Кроме того, возможность генерировать различные варианты ребусов одного и того же слова является важным. На фоне всего прочего, именно эта особенность привлекла мое внимание к веб-сервису генератора ребусов онлайн на сайте rebus1.com.

Чтобы Вы могли получить первое представление о возможностях веб-сервиса генераторов ребусов на сайте rebus1.com, я приведу здесь несколько примеров того, как можно зашифровать в виде ребусов различные понятия, имеющие непосредственное отношение к области математики. Правила составления и расшифровки ребусов смотрите на сайте сервиса.

Начнем с ребуса, в котором зашифровано слово "математика":



Следующий пример - "Цифра":



"Число":



ShareThis

Активность на сайте