శూరుడి పర్యటన

చారిత్రక లోతు: నైట్స్ టూర్ అనేది ఒక గణిత క్రమం, దీనిలో ఒక నైట్ చదరంగం బోర్డులోని ప్రతి చతురస్రాన్ని సరిగ్గా ఒక్కసారి సందర్శిస్తుంది. ఇది ఒక వ్యూహాత్మక సవాలు మరియు వినోద గణితంలో ఒక క్లాసిక్ సమస్య కూడా.

 

మూలాలు:

ఈ సమస్య ఆధునిక ఆవిష్కరణ ఏమాత్రం కాదు. దీనికి తెలిసిన అత్యంత పురాతన పరిష్కారాలు 9వ శతాబ్దానికి చెందినవి, వీటిని అల్-అద్లీ మరియు అస్-సులీ వంటి బాగ్దాద్ మాస్టర్‌లు అందించారు. అంతేకాకుండా, 9వ శతాబ్దపు భారతీయ సాహిత్యంలో, కశ్మీరీ కవి రుద్రటా తన కావ్యాలంకారం రచనలో ఈ గణిత సౌందర్యాన్ని ప్రదర్శించాడు, అందులో అతను నైట్స్ టూర్ క్రమాన్ని అనుసరించి ఒక కవితను రచించాడు.

 

పాశ్చాత్య సాహిత్యం:

13వ శతాబ్దంలో, కాస్టిల్ రాజు అల్ఫోన్సో X తన ప్రసిద్ధ 'లిబ్రో డి లోస్ జుగోస్' (ఆటల పుస్తకం)లో యోధుడి కదలిక ఆధారంగా సంక్లిష్టమైన వ్యూహాలను పొందుపరిచారు. అయితే, ఈ సమస్యకు ఆధునిక గణిత శాస్త్ర పునాదిని 1759లో లియోనార్డ్ యూలర్ వేశారు, ఆయన విశ్లేషణను ఇప్పుడు గ్రాఫ్ థియరీకి మూలస్తంభాలలో ఒకటిగా గుర్తిస్తున్నారు.

 

లక్షణాలు:

మూసివేయబడిన (పునఃప్రవేశ) పర్యటన: ఒకవేళ గుర్రం ప్రారంభ స్థానం నుండి సరిగ్గా ఒక గుర్రపు కదలిక దూరంలో ఉన్న చతురస్రంలో పర్యటనను ముగించినట్లయితే, అది వెంటనే మళ్ళీ పర్యటనను ప్రారంభించడానికి వీలవుతుంది.

 

ఓపెన్ టూర్:

ఒకవేళ క్షత్రపతి అన్ని చతురస్రాలను సందర్శించి, చివరికి ఒక చతురస్రంలో ఆగి, అక్కడి నుండి ప్రారంభ స్థానానికి ఒకే ఒక్క కదలికలో చేరుకోలేకపోతే.

8 రాణుల సమస్య: డైక్స్ట్రా మరియు నిర్మాణాత్మక ప్రోగ్రామింగ్ ఆవిర్భావం

1848లో మాక్స్ బెజెల్ ద్వారా ప్రతిపాదించబడి, కార్ల్ ఫ్రెడరిక్ గాస్ వంటి మేధావుల దృష్టిని ఆకర్షించిన ఈ సమస్యను, ఆధునిక కంప్యూటర్ సైన్స్ పితామహులలో ఒకరైన ఎడ్జర్ డైక్స్ట్రా 1970లలో ఒక “ప్రోగ్రామింగ్ మ్యానిఫెస్టో”గా మార్చారు.

డైక్స్ట్రా మరియు DFS మధ్య సంబంధం

తన ప్రామాణిక రచనలో, స్ట్రక్చర్డ్ ప్రోగ్రామింగ్ పై గమనికలు (1972), డైక్స్ట్రా “స్టెప్-వైజ్ రిఫైన్‌మెంట్” అని పిలిచే ఒక ప్రక్రియ ద్వారా, ఒక అల్గారిథమ్‌ను క్రమపద్ధతిలో ఎలా నిర్మించవచ్చో ప్రదర్శించడానికి 8 రాణుల సమస్యను ఉపయోగించారు.”

  • DFS మరియు బ్యాక్‌ట్రాకింగ్: డైక్స్ట్రా ఒక వరుసలో రాణిని ఉంచి, తర్వాతి స్థానానికి వెళ్లడం (డీప్త్-ఫస్ట్ సెర్చ్ – DFS) మరియు ఒకవేళ మార్గం మూసుకుపోయినప్పుడు, వేరొక అవకాశాన్ని ప్రయత్నించడానికి మునుపటి దశకు తిరిగి రావడం (బ్యాక్‌ట్రాకింగ్) అనే పద్ధతిని నిర్మాణాత్మక ప్రోగ్రామింగ్‌కు అత్యంత స్వచ్ఛమైన ఉదాహరణగా నిర్వచించారు.

బ్యాక్‌ట్రాకింగ్ యొక్క శక్తి:

డైక్స్ట్రా ప్రకారం, ఈ విధానం “ప్రయత్నం-తప్పు” ప్రక్రియను ఒక కో

గోధుమ మరియు చదరంగం బోర్డు సమస్య: ఘాతాంక పెరుగుదల

పురాణం మరియు మూలం:

కథ ప్రకారం, చదరంగం ఆవిష్కర్త అయిన సిస్సా బిన్ దాహిర్, ఆటను భారతదేశ రాజుకు సమర్పించినప్పుడు, రాజు అతనికి ఏ బహుమతి కావాలో అడిగాడు. సిస్సా ఒక నిరాడంబరమైన అభ్యర్థన చేశాడు: “నాకు చదరంగం బల్లపై మొదటి గడికి ఒక గోధుమ గింజ, రెండవ దానికి రెండు, మూడవ దానికి నాలుగు, మరియు ఆ తర్వాత ప్రతి గడికి, ముందు గడి కంటే రెట్టింపు కావాలి.” మొదట రాజు ఈ అభ్యర్థనను “ఒక గుప్పెడు గోధుమలు” మాత్రమే అనుకుని తోసిపుచ్చాడు; అయితే, లెక్క ప్రారంభమైనప్పుడు, ఈ డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి ఖజానా గానీ, ప్రపంచంలోని మొత్తం గోధుమ నిల్వలు గానీ సరిపోవని స్పష్టమైంది.

చారిత్రక రికార్డు: ఇబ్న్ ఖల్లుకాన్ (1256)

ఈ ప్రసిద్ధ కథ యొక్క మొదటి తెలిసిన వ్రాతపూర్వక రికార్డును 1256లో ప్రఖ్యాత జీవితచరిత్రకారుడు మరియు చరిత్రకారుడు ఇబ్న్ ఖల్లీకాన్ నమోదు చేశారు. ఇబ్న్ ఖల్లీకాన్ ఈ సంఘటనను తన రచనలో కేవలం ఒక కథగా కాకుండా, గణితం ఊహకు అందని సరిహద్దులను ఎలా అధిగమిస్తుందనడానికి సాక్ష్యంగా పొందుపరిచారు.

గణిత వాస్తవికత:

చదరంగ బోర్డులోని 64 చతురస్రాల కోసం చేసిన ఈ అభ్యర్థన జ్యామితీయ ప్రగతికి (ఘాతాంక పెరుగుదల) స్వచ్ఛమైన ఉదాహరణ. ప్రతి చతురస్రంలోని మొత్తాన్ని ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు 2ఐదు తగ్గించి ఒకటి . గోధుమ మొత్తం పరిమాణాన్ని అందించే సమీకరణం ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

 

S =


63

i=0

2i = 264 − ఒకటి

ఈ లెక్కింపు ఫలితంగా వచ్చిన భారీ సంఖ్య:

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

ఇది ఎందుకు అంత ముఖ్యం?

  • వృద్ధి స్థాయి: ఈ సంఖ్య ప్రపంచంలోని ప్రస్తుత మొత్తం వార్షిక గోధుమ ఉత్పత్తి కంటే సుమారుగా 2,000 రెట్లు సమానం. 

రూపకల్పన పాఠం: ఈ సమస్య ఒక పురాతన జ్ఞాన పాఠం, ఇది నాయకులకు మరియు వ్యూహకర్తలకు చిన్న మార్పులు (“రెట్టింపు”) కాలక్రమేణా అదుపు చేయలేని శక్తులుగా ఎలా మారగలవో బోధిస్తుంది.