策梅洛定理,人尽皆知的数学家?
1、祖冲之

祖冲之(429年~500年),字文远,出生于建康(今南京),祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县),中国南北朝时期杰出的数学家、天文学家。祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。
他在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3.1415926和3.1415927之间,他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。
2、刘徽
刘徽(约225年—约295年),汉族,山东滨州邹平市人,魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一。是中国数学史上一个非常伟大的数学家,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵的数学遗产。
刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观。他是中国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人。
3、朱世杰
朱世杰(1249年-1314年),字汉卿,号松庭,汉族,燕山(今北京)人氏,元代数学家、教育家,毕生从事数学教育。有“中世纪世界最伟大的数学家”之誉。朱世杰在当时天元术的基础上发展出“四元术”,也就是列出四元高次多项式方程,以及消元求解的方法。
此外他还创造出“垛积法”,即高阶等差数列的求和方法,与“招差术”,即高次内插法。主要著作是《算学启蒙》与《四元玉鉴》。
4、华罗庚
华罗庚是世界著名的数学家,人民的数学家,著名的科普作家,中国解析数论、典型群、矩阵几何学、自守函数论与多复变函数论等很多方面研究的创始人与开拓者,当今世界88位数学伟人之一,中国在世界上最有影响的数学家之一,中国科学院院士,美国国家科学院外籍院士,中国一至六届全国人大常务委员,六届全国政协副主席。
5、苏步青
苏步青(1902年9月23日—2003年3月17日),浙江温州平阳人,祖籍福建省泉州市,中国科学院院士,中国著名的数学家、教育家,中国微分几何学派创始人,被誉为“东方国度上灿烂的数学明星”、“东方第一几何学家”、“数学之王”。
苏步青主要从事微分几何学和计算几何学等方面的研究,在仿射微分几何学和射影微分几何学研究方面取得出色成果,在一般空间微分几何学、高维空间共轭理论、几何外型设计、计算机辅助几何设计等方面取得突出成就。
6、梅文鼎
梅文鼎(1633—1721),字定九,号勿庵,汉族,宣州(今安徽省宣城市宣州区)人。清初天文学家、数学家,为清代“历算第一名家”和“开山之祖”,被世界科技史界誉为与英国牛顿和日本关孝和齐名的“三大世界科学巨擘”。
梅文鼎毕生致力于复兴中国传统的天文和算学知识,并且推进中西天文学的融合。梅文鼎在著作中,再次阐明了已失传的古代历理。
7、陈省身
陈省身1911年10月28日生于浙江嘉兴秀水县,20世纪最伟大的几何学家之一,为了纪念陈省身的卓越贡献,国际数学联盟(IMU)还特别设立了“陈省身奖(Chern Medal)”作为国际数学界最高级别的终身成就奖。
陈省身晚年致力于推进中国数学的发展,在母校天津南开大学创立了陈省身数学研究所。
8、丘成桐
丘成桐(Shing-Tung Yau),原籍广东省蕉岭县,1949年出生于广东汕头,国际知名数学家,菲尔兹奖首位华人得主,丘成桐证明了卡拉比猜想、正质量猜想等,是几何分析学科的奠基人,以他的名字命名的卡拉比-丘流形,是物理学中弦理论的基本概念,对微分几何和数学物理的发展做出了重要贡献。
是第一位获得这项被称为“数学界的诺贝尔奖”的华人,也是继陈省身后第二位获得沃尔夫数学奖的华人。
9、陈景润
陈景润(1933年5月22日-1996年3月19日),男,汉族,无党派人士,福建福州人,当代数学家。1953年9月分配到北京四中任教。1955年2月由当时厦门大学的校长王亚南先生举荐,回母校厦门大学数学系任助教。
1957年10月,由于华罗庚教授的赏识,陈景润被调到中国科学院数学研究所。1973年发表了(1 2)的详细证明,被公认为是对哥德巴赫猜想研究的重大贡献。
10、熊庆来
熊庆来出生于云南省红河哈尼族彝族自治州弥勒市息宰村,中国现代数学先驱,中国函数论的主要开拓者之一,1934年,他的论文《关于无穷级整函数与亚纯函数》发表,并以此获得法国国家博士学位,成为第一个获此学位的中国人。
这篇论文中,熊庆来所定义的“无穷级函数”,国际上称为“熊氏无穷数”,被载入了世界数学史册,奠定了他在国际数学界的地位。
尼姆博弈玩法?
尼姆博弈是一个两人博弈,2名玩家轮流从数堆物品中拿取一定数量的物品,每次拿取时先选择某一堆,再从中拿取任意数量个物品,至少拿1个,至多将这一堆物品全部拿走,不能不拿。拿到最后一个物品的玩家获胜。
简介尼姆博弈中涉及到n堆不同的物品,这些堆中各自物品的数量是任意的。两名玩家在轮流行动时,可以选择将某一堆中任意数量的物品拿走,至少1个,至多全部拿走,但不能不拿或跨堆拿取物品。根据规则拿到最后一个物品,使得对手无物品可拿的玩家获胜。
尼姆博弈的变体在有正式文献记载之前就已经存在,现在使用的这一名称是由哈佛大学的CharlesL. Bouton命名,他也在1901年提出了此博弈的完整理论,不过没有说明名称的由来。
由于物品的数量总在严格减小,此博弈是有限的;且玩家可以知晓对手的行动,双方均具有完全信息;且博弈中不含运气成分;那么由策梅洛定理可知,先手方或后手方有必胜策略。
会不会在第一步之前就有一个固定的结果?
象棋有必胜策略,但这个必胜策略是什么,人类至今未找到。
但可以证明其有必胜策略。这种证明叫做“存在性证明”。
德国数学家希尔伯特在给学生讲解存在性证明时,曾经举过一个例子:“这个班里一定存在一个学生,他的体毛最少, 可是我们不可能知道他是谁,也许是凤姐。但不可能是悟空!”。
这就是“存在性证明”。
另外,根据策梅洛定理,象棋是有必胜策略的。策梅洛定理说的是,任何能在有限步内结束的二人棋类游戏,都必定存在着一方有必不败之法。
这个“必不败之法”包括“赢、和棋”两种。
显然,象棋不是无限步,它必在有限步之内结束棋局。所以象棋有“必不败之法”,只是人类未找到。
注意,以下内容仅供参考,不代表我说的就是100%正确。
象棋中,先手占有优势,这是统计无数次比赛后的结果。实际上,我们也能凭直觉得出,先手确实有优势。
所以,如果象棋有必胜策略,那么必胜策略有极大的可能在先手那一方。
为了演示存在性证明。
咱们先来看一个简单的游戏,此游戏不存在和棋,所以较为简单。
上图是一个游戏,叫“架桥游戏”。
12个黑点,3个1行,从上到下有4行。
12个红点,3个1列,从左到右,有4列。
先手可以自愿选择红点还是黑点(都一样),如果他选择红点的话,他就用笔将两个相邻的红点连起来,接着轮到后手,后手也是用笔在两个相邻的黑点之间画一条横线。如果先手最先将横向的红点左右连通,先手就赢了。反之,如果后手先将黑点上下连通,后手就赢了。
咱们演示一下:
红方是先手,如下:
黑方是后手,如下:
红方走第二步,如下:
继续……
继续……
黑方走第③步阻拦红方,如下。
上图中,红方在第⑤步赢了黑手。
架桥游戏中,存在必胜策略,必胜策略在先手那一方。
其必胜策略为:最开始的时候,先连接最靠近棋盘中心的两个点。
现在,我们来证明《架桥游戏》中先手存在必胜策略:
为了证明,我们先假设:在架桥游戏中,后手具有必胜策略。
根据这个假设,我们可以做出以下推论:
一、先手一开始的时候,可以在棋盘的其他任何地方随便连一条线,把自己的两个点连起来,这条线我们叫做A。之后,轮到后手连线。
二、待后手连线后,先手就把自己想象成后手,使用后手必胜策略,以保证自己取得最后的胜利。
三、因为棋盘不是无限大,它是有限的。所以,两人走着走着,如果先手的第一条连线A成为先手后来取得胜利的策略的组成部分,那么,连线A就不是毫无用处了,它是有意义的。而连线A又是先手画出来的,所以,必胜策略不在后手的那一方,这与之前的假设矛盾。
四、因此,先手的第一条连线A必须是毫无意义的。既然是毫无用处的,那么就好办了,开局时,先手随便画一条连线,然后等后手出招后,再使用后手必胜策略对付他,就能稳赢了。从这点来说,还是先手赢,因为第一条连线A是他先画的。
五、上面的推论三和推论四都与我们的假设——存在后手必胜策略——冲突。所以,之前的假设是错误的。
六、因为架桥游戏不会出现和局。因此,如果不存在后手必胜策略,就一定存在先手必胜策略。
以上这种证明办法叫做“存在性证明”。
或许,你看上面这个演示证明时会头晕,当初我也是的,思考了几个小时才基本弄明白,以上的6个步骤是我弄懂后改写的,原文更是让人糊里糊涂
如果穷尽象棋所有变化?
答案是否定的。即不一定是和棋!
先直接给出结论。假设穷尽了所有可能,大家打开最大战力,某一方(红黑)要么必胜,要么必败,要么必和。如果下一百盘棋,要么红方连胜100盘,要么黑方连胜100盘,要么100盘都是和棋。绝对不可能说50盘赢,50盘和的情况,或者50盘赢50盘输。这里红方是指走第一步棋的那一方。至于到底是哪种情况,无法确定。
要说明这个问题,必须花点功夫了解一下“策梅洛定理”。
定理表示在二人的有限游戏中,如果双方皆拥有完全的资讯,并且运气因素并不牵涉在游戏中,那么先行或后行者必有一方有必胜或者必不败的策略。
策梅洛定理是德国数学家策梅洛在1913年提出来的,拥有非常严格的数学证明过程。说通俗点,该定理是绝对正确的,毋庸置疑的。至于如何证明,这里不讨论,感兴趣的可以网上搜索,一大堆。
回到象棋游戏中来。象棋符合策梅洛定理的前提条件。在有限的步数之内可以分出胜负(包括和棋),下棋双方均能知道对方的走子(区别于扑克,扑克不知道其他玩家手里的牌)。下棋过程中不靠运气(区别于玩色子以及魔兽争霸游戏中的随机暴击率等)。象棋中唯一的运气成分就是扔色子决定谁是红方先行。
象棋是有和棋的,所以结论是,下面三种情况必然有,且只有一种是正确的。
一,红方存在必胜之策略而黑方没有。
二,黑方存在必胜之策略而红方没有。
三,红方与黑方均存在必不败(必胜或必和)之策略。
请务必多读几遍,不太好理解。
解释一下。红方是指先行一方,即走第一步棋的那方。有且只有一种是正确的,用日常用语就是:要么红方可以必胜,要么黑方可以必胜,要么双方都可以必不败。不可能说红方和黑方都可以必胜。红方存在必胜法,“存在”二字是指必然能够找到,只不过可能现在还没有找到而已。
再说得通俗点。假如未来计算机技术发达,终于有一天可以找到一种策略,叫做象棋必不败策略。可能是一年后,也可能是十年后,也可能无穷多年(只不过不想浪费时间找,但只要找一定能找到)。这种策略只可能是上述三种情况的其中一种。比方说是第一种。第一种就是说,最后证明了红方可以必胜,而黑方无法必胜。有了这种必胜法后,只要是红方,按照套路走就一定可以赢。那一天之后,永远地确定了:黑方永远都没有办法必胜(不论技术多发达)。同理,第二种情况是类似的。如果最后表明是第三种情况,则是说,双方都有必不败之策略。如果红方学会了这个策略,它能保证每次要么胜,要么和棋。如果红方和黑方都开启各自的必不败秘籍,则最后双方一定是和棋!
怕大家理解不了,就再说的更加具体一点。拿五子棋来说,现在已经证明了,重要的事说三遍,已经,已经证明了先手方也就是黑方存在必胜法。这是假定不限制开局的情况。黑方只要利用必胜法,就一定可以赢。而白方永远,永远也不可能再找到可以必胜黑方的策略了。
那既然五子棋黑方可以必胜,还搞什么世界大赛呢?这是因为目前正规大赛是限制开局的。也就是说某些开局不允许下。所谓开局就是前三个子,两黑一白,特别是第三个黑子。现在的必胜法只能证明第三个子走在一定位置才可以必胜,如果不走这些位置是否必胜,目前还是未知数(将来可以找到,而且答案一定是确定的)。所以限制第三子的着法。现在更加流行的是三手可交换以及五手两打。拿三手可交换来说,如果黑方第三子是走的必胜着法,那白方就不干了,马上和对方交换,黑白互换。这就逼着黑方不敢走已知的必胜法。
最后,我们再总结一下。如果象棋穷尽所有变化,则必然发生下面三件事中的其中一件。一是红方发现了必胜法而黑方永远也发现不了(即若红方使用该策略,则红方必胜,黑方必败)。二是黑方发现了必胜法而红方永远也发现不了。三是双方都发现了必不败法,若大家都使用各自的必不败法,则下到最后注定是和棋。用最精简的一句话来概括:最后必然至少有一方可以找到必胜或必不败法。有点宿命论的感觉,没有办法,这就是数学或者博弈论的魅力,注定如此!
目前的世界顶尖计算机能否论证中国象棋?
其实早在1913年这个问题已经有了部分的解决方案。
在博弈论中有一条策梅洛定理,在二人的有限游戏中,如果双方皆拥有完全的资讯,并且运气因素并不牵涉在游戏中,那先手或后手方应当必有一方有必胜/必不败的策略。
中国象棋的规则完全符合定理中的条件,所以一方一定会有必胜/必不败的策略!
那么计算机能不能论证先手方到底是符合哪一个呢?
计算机仍旧没有得到终极策略举个例子,像五子棋这样的简单棋盘游戏,在计算机尚未介入之前,人类棋手就已经找到了先手必胜的策略,只不过在1992年才通过电脑进行证明。
为了使游戏能够发展,不得不人为设置各种禁手来限制先手的优势,然而到2001年又通过计算机证明了带禁手规则的依然是先手必胜,于是又增加三手交换和五手两打的规则来平衡棋局的发展。
既然五子棋可以论证先手必胜,那么象棋呢?很遗憾还不能论证先手一定会怎么样!
早在2006年,象棋软件已经战胜了人类象棋大师,之后作为等级分第一人的特级大师许银川出战,两战皆平。十四年之后电脑象棋无论计算机性能还是软件都获得了空前的发展,开一个付费软件就能在网上虐顶级高手,即使是第一人王天一也只能望洋兴叹!
现在有棋软大战,部分软件所走出来的招数可谓是草蛇灰线、伏笔千里,简直匪夷所思。
但是无论是那一种棋软,持有先手还是后手,都没有显示出压倒性的态势(无论胜败或和棋)。这样来看完全论证先手是否必胜或必和,还差的很远。
个人认为极限情况下先手也只能必和我只是一个象棋的最初级爱好者,棋力低的很,所以说我只是猜测,不足之处请给予批评。
建国初象棋被列为运动项目之一,各种比赛层出不穷,优秀棋手层峦叠出,那时候的棋看起来非常精彩。
一个重要的原因就是那时候能分胜负,即使是一盘和棋,也是在激烈搏杀之后归于平静的和棋。
而现在象棋比赛一团和气,即使是重要比赛也不乏选手选择背和棋谱。
除了消极应战之外,还有一个重要因素,随着电脑棋软的发展,越来越多的棋型被固定住,像当头炮对屏风马开局,前面已经有十几步谱招。并非大家都约定俗成这样走,而是谁变招谁吃亏!
谱招的最大特点就是平衡,先手方能够稳持先手,后手方也足以防守。
我个人感觉,随着棋软和电脑性能的发发展,这种谱招会越来越深,涵盖的开局也会越来越广,最终结果就是和棋!
总结按照目前象棋软件和计算机的能力,还不足以说破解二字,无法论证象棋先手到底是必胜还是必和。但是根据目前软件的发展现状,以及象棋防守子力较多的特点,以后很可能象棋先手优势和棋,不足以致胜。
希望我的回答能够帮到你,喜欢的话请给我点赞吧,谢谢。


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