【数学界の超難問】「x3+y3+z3=k」の解を求めることに成功!!

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1: しじみ ★ 2019/12/10(火) 04:19:33.26 ID:R2YNdWOS9

ブリストル大学とマサチューセッツ工科大学(MIT)が率いるチームは、65年におよぶ数学パズルで、最後まで残っていた解を求めることに成功した。

この問題は1954年にケンブリッジ大学で設定された方程式 x3+y3+z3=k について、k=1から100までのすべての解を求めるというものだ。このディオファントス方程式(Diophantine Equation:多変数多項式の整数解や有理数解を求める問題)を解くには、膨大な計算を必要とするため、当時すぐに手に負えなくなった。しかしその後のコンピューターの進歩により、それぞれのkについて解が求まり、あるいは解がないことが証明され、「33」と「42」が残っていた。このうち「33」については、ブリストル大学のAndrew Booker教授がスーパーコンピューターを使って解を求めることに成功し、残るは「42」だけとなっていた。

奇しくも「42」は、イギリスの脚本家Douglas AdamsによるスラップスティックSF小説『銀河ヒッチハイク・ガイド(Hitchhiker’s Guide to the Galaxy)』に登場するスーパーコンピューター「ディープ・ソート」が750万年かけて出した「生命、宇宙、その他もろもろについての深遠なる疑問の答え」と同じだ。

小説では「42」に対応する「深遠なる疑問」を明らかにするため、惑星ほどの大きさの巨大コンピューター「地球」が建造されるが、Booker教授はその代わりにMITの計算数理学者Andrew Sutherland教授の協力を得て、地球規模のコンピューティングプラットフォーム「Charity Engine」を利用した。Charity Engineには、世界規模で50万台を越えるPCが接続され、各PCの空き時間を使って計算を実行する。Charity Engineによる100万時間を越える計算の結果得られた解は次の通りだ。

X = -80,538,738,812,075,974
Y = 80,435,758,145,817,515
Z = 12,602,123,297,335,631

これにより、1954年に示された有名なディオファントス方程式のk=1から100に対する解は「42」を含み全て求められ、長年の問題に終止符が打たれたことになる。

Booker教授は、「ホッとしている。このゲームでは、地震を予知しようとする努力にも似て、何かを見つける確信は持てない。数カ月の探索で何か見つかるかもしれないし、100年かかっても何も見つけられないかもしれない」とコメントしている。

https://engineer.fabcross.jp/archeive/190921_charity-engine.html

237: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 11:27:16.33 ID:6lNQOpFB0

これ、間違ってるよね。
6: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 04:25:56.81 ID:f8XSAOk80

よし、次はk=101~200だ。
11: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 04:32:22.93 ID:jfZeFJQ10

宇宙が終わってしまったな
5: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 04:25:15.65 ID:PUrryTRz0

どこの異世界の話かと勘違いするわ
20: ドクターEX 2019/12/10(火) 04:55:27.85 ID:JSFyNdcm0

量子コンピュータなら、3分で終わった。
8: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 04:31:24.34 ID:hZkTvQBq0

知ってた。もっと簡単な方法があるけど、
安倍が気に入らないから教えない。
12: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 04:33:30.55 ID:tDTfgHnF0

数学においてコンピューターを使って導き出し答えなんて、美しくない
17: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 04:48:50.20 ID:fc3hBNjh0

ぱっと見、42より明らかにでかい数字になりそうなんだが、
俺が馬鹿だから理解してないんだろうな。
33: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:08:42.75 ID:T3eW9xO60

>>17
「42」は問いの方だ
理解してないのを理解出来てるやん

164: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 08:52:01.06 ID:Do2wGaFj0

>>17
足してみて、そのでかい数字がなぜ42になるのか考えてみると楽しいよ
226: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 11:08:56.72 ID:ENhS6DxG0

>>17
最初の数がマイナスだから3乗するとマイナスになる
38: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:11:41.07 ID:J/tzomaY0

Windowsの計算機使ったらエラーで計算できないw
40: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:18:40.22 ID:ImNCSlKv0

>>38
そうなんかw
41: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:18:45.17 ID:zSCaZXFv0

>>38
X+Y ≒0だから、
X^3+Y^3=(X+Y)(X^2-XY+Y^2)
などを使うと少しは数値計算がしやすくなるね。
35: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:08:54.50 ID:K6lunveC0

windowsの電卓で計算してみたら合ってた
50万台×100万時間の電気代をグレタに報告だ
44: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:25:35.56 ID:wuOM/7Tu0

X = -80,538,738,812,075,974
Y = 80,435,758,145,817,515
Z = 12,602,123,297,335,631

これは確かにスパコンレベルじゃなきゃ出てこない解だわな

54: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:49:15.17 ID:/nJnVNPT0

当然この方程式を解くことは難しいんだろうけど
検算だけならお手元のコンピュータで簡単にできちゃうね。

$ bc
(-80538738812075974)^3 + 80435758145817515^3 + 12602123297335631^3
42

この手の問題は「解なし」を証明する論理展開が面白い場合が多いな。
「まだ発見されてないだけで存在するかも」ていう可能性を完全に潰すための
一見無関係な入り口からのアプローチ。

64: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 06:11:12.87 ID:elXUrQ/a0

X = -80,538,738,812,075,974
Y = 80,435,758,145,817,515
Z = 12,602,123,297,335,631
数が大きいので桁数を下げて近似値で計算してみると。

X = -80.53
Y = 80.43
Z = 12.60
とすると、

Xの3乗=-522243.564877
Yの3乗=520300.455507
Zの3乗=2000.376

ここで小数点以下はいらないから省略で

Xの3乗=-522243
Yの3乗=520300
Zの3乗=2000
として

Xの3乗+Yの3乗+Zの3乗を計算すると、答えは
57 だな

まあだいたい42に近いということで良しとしよう(笑)

45: 名無しさん@1周年 2019/12/10(火) 05:26:49.72 ID:fJ/1AU/V0

100まで、とか限定してる時点で数学的な意味はあんまり無いだろ
あくまでただのパズル問題

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元スレ:http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1575919173/

Source: mindhack
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