ブログネタ:ノートは方眼?線?無地? 参加中線でいいです。
基本書ければ何でも構わないけど、無地だと歪みがキニナルし、
方眼はマス目をはみ出せない、そんな性格です。
そして、ノートと言えば。
「計算量理論」という計算の複雑さの理論の概念や応用についての公開講座に
以前参加し、私なりにまとめた覚書が発掘されました(°∀°)b
数学のノ~ベル賞といわれるゲ~テル賞を受賞された、戸田 誠之助教授による
「解き易さと解き難さの境界を求めて」
これが講義のテ~マなのですが、これだけだとなんのことやらかなり引いてしまいます。
でも、出来るだけ専門用語を使わずに話されたので、
高校で数学リタイヤ組の私も安心して参加することが出来ました。
何だかワクワクする数学の話、
興味のある方はどうぞご覧になってください。
そして、もしこれ以降、研究が進んでいたら教えてください。
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「解き易さと解きにくさの境界を求めて」
日大文理学部 戸田 誠之助教授
計算の複雑さの理論を「計算量理論」という
(目的)情報処理の問題に関して、解き易いものと解き難いものの違いを見つける
1.”解き難さ”を応用する
<計算の一方向性>
計算には解き易い方向と、解き難い方向がある
例えば、ある計算式を例に出すと
ーーーーーーーーーーーーーー→
379×647=245213
←ーーーーーーーーーーーーーー
この場合、左から右へは筆算や電卓を使えば容易に解けるが、
逆に右から左へは因数分解を用いないと解けず、解き難いとされる
このことを「計算の一方向性」という
<公開鍵暗号システム>
ある数は一通りの素数と素数の組み合わせで出来ているという事実と、
上記の計算の一方向性を応用したシステム
インタ~ネットのオンラインショッピングを利用する際に使われている
電子印鑑・電子署名という電子認証システムのこと
購入者と商品を提供する企業以外の者から、重要な内容を守るためのもの
(原理イメ~ジ)3本の鍵と一つの箱があるとします
A鍵 ← 箱 ← B鍵 C鍵
素数×素数+α 因数分解+α 素数 素数
この場合BとCの鍵からA鍵は作り易いが、逆は難しくなります<計算の一方向性>
さらに箱には3つの鍵穴のついた面が二つあり、それぞれ、
■・A鍵で閉められ、BとC鍵で開けられる面
□・BとC鍵で閉められ、A鍵で開けられる面
また、A鍵は誰でも使える鍵で(企業も持っている)
BとC鍵は購入者しか持っていないとと仮定します
企業がA鍵を持っている場合、情報を箱に入れ■面に鍵をかけ、購入者に送ります
受け取った購入者は持っているBとCの鍵をふたつ使い、■面で開けます
そして、また折り返し箱に情報を入れ、BとC鍵で□面に施錠し、企業へ返送します
この□面を開けられるのはA鍵ですが、閉めることが出来ません
これにより、万が一途中で第三者にA鍵で箱が開けられるようなことがあったとしても
その鍵では一度開けた箱の□を閉める事が出来ない為、「箱が開けられた」ことがわかるのです
2・”解き難さ”の概念
コンピュ~タ~の性能が大幅に向上してきたが、計算論の立場からいうと
身近に発生する問題の多くはほとんど出来ていない状態であるとのこと
例えば、
・計画表、スケジュ~ル表
・航路世界一周の巡回路決定
・MDの詰め込み、等など・・
解き難さを表わす概念を<NP完全概念>と言います
NP・・・Nondeterministic Polynomial Time(非決定性多項式時間)
身近に発生する難しいとされる問題の多くは、実はある単純な性質を持っていて
その答えを示されれば、合っているかを判断するのは易しいとされれいます
例えば因数分解。答えから「これは何と何をかけたものか」と問題を聞かれたら難しいが
正解を示されればその正否の判断は易しい
例えば分割問題。100の整数を並べられ、「これを総和が同じになるように分ける」よう
言われたら難しいが、あらかじめ分けられた数字の総和を確かめるのは易しい
戸田教授の経験的事実として、
身近な問題の多くは「NP完全問題」であり、本当はNPで解き易い性質を持っているのに、
NPかどうか分からない問題と言えるそうです
ちなみに将棋やチェスなどの「二人ゲ~ム」は例外で、コンピュ~タ~では
何手かまでの先読みは出来ても、その答えが正しいのかどうかはわからないとのこと
解き易い問題のほうが珍しい現象なんだって!
<参考>
1970・解き難さの発見
1976・公開鍵暗号の基本原理
1979・因数分解に基づく暗号
1980~・離散対問題・楕円曲線・符号理論
1990~・実用化・実験システム






