你敢信?一群二次元在4chan上随口聊了几句《凉宫春日的忧郁》,结果无意间推动了数学界的研究进展,甚至被正式写进了学术论文!
事情得从2011年说起,当时4chan上有人讨论《凉宫春日的忧郁》这部动画的特殊播放顺序。
当时这部作品还只有14集,内容被设计成非线性叙事,官方特意打乱了播放顺序,让观众可以按照不同方式观看,每种顺序可能都会带来不同的剧情体验。
于是,有人提出了一个有趣的问题:“如果要看完所有可能的播放顺序,最少需要看多少集?”
本来这只是个单纯的刷番问题,没想到它竟然撞上了数学界的一个未解难题——超排列(Superpermutation)问题。
简单来说,超排列指的是如何用最短的序列,把所有可能的排列顺序都包含进去。
比如,如果你有3集动画,所有顺序有3! = 6种,看完整个列表的话,理论上需要刷18集(3×6),但如果巧妙地让顺序部分重叠,比如1-2-3-1-2-1-3-2-1,这样只需要9集就能包含所有排列。(1-2-3和2-3-1共享2-3)
这就是超排列的精髓——用最短的方式覆盖所有可能性。
在4chan这场讨论里,一个匿名网友无意间给出了一个新的数学推导,得出了超排列最短长度的下界公式。
也就是说,他算出了这个问题的最小值范围,而数学家们当时还没找到这个结论!
离谱的是,这个匿名网友自己都没意识到自己的推导有多重要,只是随手发了几条帖子,说:“我想到了一个方法,看看有没有漏洞。”然后这些帖子就被埋没在互联网的浩瀚信息流之中了。
直到2018年,数学家Robin Houston在研究超排列问题时,偶然在某数学博客上看到了2013年转帖的这段4chan讨论。
他越研究越觉得不对劲,直到确认,这位匿名网友的公式是正确的,而且是数学界当时未曾正式提出的突破!
这一发现让数学界瞬间炸锅,最后Houston和另外两位数学家Jay Pantone、Vince Vatter专门整理了这位4chan网友的解法,并把它写进了正式的数学论文,论文的第一作者赫然写着——Anonymous 4chan Poster(4chan匿名网友)。
更有趣的是,数学家Greg Egan后来发现了超排列的一个新的上界公式,而4chan网友的公式刚好提供了下界。
换句话说,数学家们终于有了一个明确的数值范围,来估算超排列的最短可能长度。
如果真的要按照所有可能的顺序刷完一部n集的动画,你至少要看n! + (n-1)! + (n-2)! + (n-3)集,最多要看n! + (n-1)! + (n-2)! + (n-3)! + (n-3)集。
比如,如果是一部14集的动画,你最少要刷93884313611集,最多要刷93924230411集,哪怕从人类诞生开始刷到现在,都不一定能看完!
所以,下次再看到有人熬夜狂刷动画,说不定他在进行数学研究呢。
感兴趣的小伙伴可以阅读原文:网页链接
转自微博量子位
事情得从2011年说起,当时4chan上有人讨论《凉宫春日的忧郁》这部动画的特殊播放顺序。
当时这部作品还只有14集,内容被设计成非线性叙事,官方特意打乱了播放顺序,让观众可以按照不同方式观看,每种顺序可能都会带来不同的剧情体验。
于是,有人提出了一个有趣的问题:“如果要看完所有可能的播放顺序,最少需要看多少集?”
本来这只是个单纯的刷番问题,没想到它竟然撞上了数学界的一个未解难题——超排列(Superpermutation)问题。
简单来说,超排列指的是如何用最短的序列,把所有可能的排列顺序都包含进去。
比如,如果你有3集动画,所有顺序有3! = 6种,看完整个列表的话,理论上需要刷18集(3×6),但如果巧妙地让顺序部分重叠,比如1-2-3-1-2-1-3-2-1,这样只需要9集就能包含所有排列。(1-2-3和2-3-1共享2-3)
这就是超排列的精髓——用最短的方式覆盖所有可能性。
在4chan这场讨论里,一个匿名网友无意间给出了一个新的数学推导,得出了超排列最短长度的下界公式。
也就是说,他算出了这个问题的最小值范围,而数学家们当时还没找到这个结论!
离谱的是,这个匿名网友自己都没意识到自己的推导有多重要,只是随手发了几条帖子,说:“我想到了一个方法,看看有没有漏洞。”然后这些帖子就被埋没在互联网的浩瀚信息流之中了。
直到2018年,数学家Robin Houston在研究超排列问题时,偶然在某数学博客上看到了2013年转帖的这段4chan讨论。
他越研究越觉得不对劲,直到确认,这位匿名网友的公式是正确的,而且是数学界当时未曾正式提出的突破!
这一发现让数学界瞬间炸锅,最后Houston和另外两位数学家Jay Pantone、Vince Vatter专门整理了这位4chan网友的解法,并把它写进了正式的数学论文,论文的第一作者赫然写着——Anonymous 4chan Poster(4chan匿名网友)。
更有趣的是,数学家Greg Egan后来发现了超排列的一个新的上界公式,而4chan网友的公式刚好提供了下界。
换句话说,数学家们终于有了一个明确的数值范围,来估算超排列的最短可能长度。
如果真的要按照所有可能的顺序刷完一部n集的动画,你至少要看n! + (n-1)! + (n-2)! + (n-3)集,最多要看n! + (n-1)! + (n-2)! + (n-3)! + (n-3)集。
比如,如果是一部14集的动画,你最少要刷93884313611集,最多要刷93924230411集,哪怕从人类诞生开始刷到现在,都不一定能看完!
所以,下次再看到有人熬夜狂刷动画,说不定他在进行数学研究呢。
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转自微博量子位