Rozwiązali zagadkę z lat 50. ubiegłego wieku. Pomogła współczesna technologia

Niektóre zagadki potrafią pozostawać nierozwiązane przez długie lata, a jedna z takowych sięga połowy ubiegłego wieku. Problem ten polega na znalezieniu najkrótszej trasy między węzłem a wszystkimi innymi węzłami w sieci, w której mogą występować tzw. połączenia o ujemnych wagach.
Rozwiązali zagadkę z lat 50. ubiegłego wieku. Pomogła współczesna technologia

Znaleźliśmy algorytm, który rozwiązuje problem w praktycznie liniowym czasie, czyli najszybciej jak to możliwe. Jest to podstawowy problem algorytmiczny, który jest badany od lat 50. i jest nauczany na całym świecie. To był jeden z powodów, które skłoniły nas do jego rozwiązania.wyjaśnia Christian Wulff-Nilsen

Czytaj też: Imponująca sprawność i oszczędność czasu. Sztuczna inteligencja kluczem do optymalizacji

Według Wulffa-Nilsena kluczowe jest dodanie wymiaru, którego nie miały poprzednie algorytmy. Ten pozwolił przyjrzeć się temu, co naukowcy nazywają wagami ujemnymi. Przykładem może być odniesienie do wzgórz w sieci drogowej, co jest szczególnie przydatne, gdy posiadamy samochód elektryczny, który ładuje się podczas jazdy w dół.

Wśród informacji na temat opisywanego problemu wymienia się między innymi fakt, że sieć jest ukazywana w formie grafu składającego się z węzłów i połączeń między nimi – te są określane mianem krawędzi. Każda krawędź ma kierunek oraz wagę, która wyraża, jak kosztowna jest podróż wzdłuż tej krawędzi. Gdy wszystkie wagi krawędzi są nieujemne, problem może być rozwiązany w praktycznie liniowym czasie za pomocą klasycznego algorytmu Dijkstry. Naukowcom udało się natomiast dokonać tego samego w niemal identycznym czasie jak wspomniany algorytm, ale zachowując przy tym możliwość zastosowania ujemnych wag krawędzi.

Innym potencjalnym zastosowaniem jest ostrzeganie na przykład banków o tym, że spekulanci kupują i sprzedają różne waluty. Dzięki szybkości, jaką osiąga algorytm można byłoby go również wykorzystać do wykrywania luk prawnych, zanim zostaną one wykorzystane.

Czytaj też: Gdzie się podziewają te planety? Astronomowie proponują rozwiązanie zagadki

Wulff-Nilsen podkreśla, że systemy do obliczania zarówno waluty, jak i tras dla samochodów elektrycznych są już dostępne, jednak znalezienie najkrótszej trasy między węzłem a wszystkimi innymi węzłami w sieci umożliwiło naukowcom stworzenie algorytmu, który staje się niemal niemożliwy do pokonania pod względem szybkości działania. Jest przy tym bardzo łatwy do zaadaptowania na rzecz różnych potrzeb społeczeństwa. O szczegółach swoich badań naukowcy piszą w tym miejscu.