शूरवीरचा भ्रमण

ऐतिहासिक सखोलता: नाइट्स टूर ही एक गणितीय अनुक्रमणिका आहे ज्यात घोडा शतरंजच्या फळीवरील प्रत्येक चौकोनावर नेमके एकदाच भेट देतो. हे एक धोरणात्मक आव्हान आणि मनोरंजक गणितातील एक पारंपरिक समस्या आहे.

 

उत्पत्ती:

ही समस्या आधुनिक शोध नाही. ज्ञात असलेल्या सर्वात प्राचीन उपायांची सुरुवात नवव्या शतकात झाली, जे बगदाद येथील अल-अदली आणि अस-सुली या गुरूंनी मांडले होते. शिवाय, नवव्या शतकातील भारतीय साहित्यात काश्मिरी कवी रुद्रटा यांनी त्यांच्या 'काव्यालंकार' या ग्रंथात या गणितीय सौंदर्यशास्त्राचे दर्शन घडवले; त्यात त्यांनी शूरवीरच्या भ्रमणाच्या अनुक्रमे अनुसरण करणारी एक कविता रचली.

 

पश्चिमी साहित्य:

१३व्या शतकात कास्टिलचा राजा अल्फोन्सो दहाव्याने आपल्या प्रसिद्ध 'लिब्रो दे लोस जुएगोस' (खेळांची पुस्तक) मध्ये शूरवीराच्या हालचालींवर आधारित जटिल डावपेंचांचा समावेश केला. तथापि, या समस्येची आधुनिक गणितीय पाया १७५९ मध्ये लियोनहार्ड युलर यांनी घातली, ज्यांचे विश्लेषण आता ग्राफ सिद्धांताच्या पाया रचणाऱ्या घटकांपैकी एक म्हणून ओळखले जाते.

 

वैशिष्ट्ये:

बंद (पुनःप्रवेशक्षम) टूर: जर घोडा सुरुवातीच्या चौकोनापासून नेमका एक घोड्याचा चालीइतका दूर असलेल्या चौकोनात थांबला, तर तो लगेचच फेरफटका पुन्हा सुरू करू शकतो.

 

ओपन टूर:

जर घोडा प्रत्येक चौक भेट देतो, परंतु शेवटी अशा चौकावर थांबतो जिथून तो एकाच हालचालीत प्रारंभ बिंदूपर्यंत पोहोचू शकत नाही.

८ राण्यांचा प्रश्न: डायक्स्ट्रा आणि संरचित प्रोग्रामिंगचा जन्म

1848 मध्ये मॅक्स बेझेल यांनी मांडलेली आणि कार्ल फ्रेडरिक गॉससारख्या प्रतिभावंतांचे लक्ष वेधून घेणारी ही समस्या 1970 च्या दशकात आधुनिक संगणक विज्ञानाचे जनक एड्सगर डब्ल्यू. डायक्स्ट्रानिर्मित “प्रोग्रामिंग घोषणापत्र'मध्ये रूपांतरित झाली.

डायक्स्ट्रा आणि डीएफएस यामधील संबंध

त्यांच्या मूलभूत कार्यात, संरचित प्रोग्रामिंगवरील टिपा (1972) मध्ये, डायक्स्ट्रा यांनी 8 राण्यांचा प्रश्न वापरून दाखवले की एखादा अल्गोरिदम प्रणालीबद्ध पद्धतीने “स्टेप-वाइज रिफाइन्मेंट” नावाच्या प्रक्रियेद्वारे कसा तयार करता येतो.”

  • डीएफएस आणि बॅकट्रॅकिंग: डायक्स्ट्रा यांनी रांगेत राणी ठेवण्याची पद्धत आणि पुढील पातळीवर जाणे (डीपथ-फर्स्ट सर्च – डीएफएस) तसेच मृतबिंदूवर पोहोचल्यावर वेगळी शक्यता आजमावण्यासाठी मागील टप्प्यावर परत येणे (बॅकट्रॅकिंग) याला संरचित प्रोग्रामिंगचे सर्वात शुद्ध उदाहरण म्हणून परिभाषित केले.

बॅकट्रॅकिंगची शक्ती:

डायक्स्ट्रा यांच्या मते, हा दृष्टिकोन “प्रयत्न-चुकीची” प्रक्रिया परिपूर्ण तार्किक अनुक्रमात रूपांतरित करण्याच्या सुधारणा प्रक्रियेतला पहिला मोठा टप्पा दर्शवतो, ज्याला एक co

गहू आणि चेसबोर्डची समस्या: घातांकी वाढ

दंतकथा आणि उत्पत्ती:

कथेनुसार, जेव्हा शतरंजचा शोधक सिस्सा बिन दहिरने हा खेळ भारताच्या राजाला सादर केला, तेव्हा राजाने त्याला विचारले की त्याला कोणता इनाम हवा आहे. सिस्साने एक साधीच मागणी केली: “मला शतरंजच्या पहिल्या चौकटीसाठी एक गह्याचा दाणा हवा आहे, दुसऱ्या चौकटीसाठी दोन, तिसऱ्यासाठी चार, आणि प्रत्येक पुढील चौकटीसाठी मागील चौकटीच्या दुप्पट.” राजाने सुरुवातीला हा प्रस्ताव नाकारला, कारण त्याला वाटले की हे फक्त “एक मुट्ठी गहू” इतकेच आहे; परंतु जेव्हा गणना सुरू झाली, तेव्हा लक्षात आले की ना खजिन्यातून आणि ना संपूर्ण जगातील गव्हाच्या साठ्यांमधूनही ही मागणी भागवता येणार नाही.

ऐतिहासिक नोंद: इब्न खल्लीकान (१२५६)

या प्रसिद्ध कथेचा पहिला ज्ञात लिखित नोंद 1256 मध्ये प्रसिद्ध जीवनीकार व इतिहासकार इब्न खल्लीकान यांनी दस्तऐवजीकृत केली. इब्न खल्लीकान यांनी या घटनेला त्यांच्या कामात केवळ एक कथा म्हणून नव्हे, तर गणित कसे कल्पनाशक्तीच्या सीमांना पुढे ढकलते याचे पुरावा म्हणून समाविष्ट केले.

गणितीय वास्तविकता:

चौसड्यावरील ६४ चौकोनी जागांसाठी केलेली ही विनंती भूमितीय प्रगतिकरणाचे (घातांकी वाढ) सर्वात शुद्ध उदाहरण आहे. प्रत्येक चौकोनी जागेवरील रक्कम सूत्र वापरून गणना केली जाते. 2एन-१ . गव्हाची एकूण मात्रा दर्शवणारी समीकरण पुढीलप्रमाणे आहे:

 

एस =


63

i=0

2i = 264 − एक

या गणनेतून मिळणारी प्रचंड संख्या आहे:

18,446,744,073,709,551,615

हे इतके महत्त्वाचे का आहे?

  • वाढीची श्रेणी: हा आकडा जगातील सध्याच्या एकूण वार्षिक गहू उत्पादनाच्या सुमारे २००० पट इतका आहे. 

रणनीतिक धडा: ही समस्या एक प्राचीन शहाणपणाची शिकवण आहे जी नेत्यांना आणि रणनीतीकारांना शिकवते की लहान बदल (“दुहेरीकरण”) कालांतराने अनियंत्रित शक्तींमध्ये रूपांतरित होऊ शकतात.