旅行商问题的数学与哲学探索_《迷茫的旅行商》读书笔记.pptx

《迷茫的旅行商》读书笔记旅行商问题的数学与哲学探索汇报人:读书心苑

目录02计算深渊03算法进化史01世纪难题的诞生04跨界启示录

目录06未来战场07终极启示05哲学震撼弹

世纪难题的诞生第一章

TSP简史与数学暴击15座城市问题的路线数量超过地球人口数，达到87亿条。数学暴击的体现旅行商问题（TSP）在1930年代被正式纳入数学研究范畴。TSP的起源

TSP核心定义与历史里程碑原始形态为访问n个城市的最短闭环路径。TSP核心定义1972年证明TSP属于NP-hard问题，2023年解决85,900个城市的最优解。历史里程碑

计算深渊第二章

指数爆炸可视化15城市：家用电脑1秒；20城市：超级计算机1年；25城市：全宇宙原子运算10^108年。计算量可视化50座城市带来的宇宙级挑战，计算量呈指数级增长。50座城市挑战

计算量对比与现实隐喻从家用电脑到超级计算机，再到全宇宙原子，计算量对比揭示了TSP的计算难度。计算量对比01检查所有可能性如同在太平洋找特定水滴，银河系恒星总数甚至小于25城市路径的可能性。现实隐喻02

算法进化史第三章

精确算法0102分支定界法1963年成功解决13城市问题动态规划空间换时间，复杂度O(n^2·2^n)

启发式算法遗传算法达尔文式路径进化，迭代百万代蚁群算法仿生学突破，误差率小于2%0102

深度学习与量子退火AlphaZero改进版，2022年破纪录图神经网络D-Wave量子计算机实现0.0001%优化量子退火

跨界启示录第四章

芯片设计革命英特尔i9处理器布线优化通过TSP算法，英特尔i9处理器布线优化节省了12%的功耗。台积电3nm工艺光刻路径缩短TSP算法帮助台积电在3nm工艺中缩短了23%的光刻路径。

生命科学突破DNA测序转化为TSP问题将基因片段重组转化为TSP问题，优化DNA测序过程。蛋白质折叠路径优化模拟利用TSP算法对氨基酸路径进行优化，模拟蛋白质折叠。

宇宙学应用应用TSP算法优化64个天线的射电望远镜阵列观测路径。射电望远镜阵列观测路径优化开普勒望远镜利用TSP算法进行巡天路线规划，提高探测效率。系外行星探测路线规划

哲学震撼弹第五章

PvsNP问题基础定义P问题：容易验证也容易解决（如排序数字）P问题定义NP问题：容易验证但难以解决（如破解密码）NP问题定义

PvsNP问题的终极追问与现实隐喻如果P=NP：所有密码学体系瞬间崩溃P=NP的后果TSP是数学界的哥德尔不完备定理TSP与哥德尔定理如果P≠NP：人类永远存在认知黑箱P≠NP的现实意义每个快递员都在对抗宇宙的根本法则快递员与宇宙法未来战场第六章

量子霸权谷歌量子优越性实验200秒=超级计算机1万年局限性仅适用特定结构TSP，需低温近绝对零度

DNA计算用大肠杆菌解决8城市TSP1克DNA存储量=1万亿张蓝光光盘2019年实验成果存储优势

神经形态芯片能耗对比传统计算机1度电vs神经芯片1节电池IBMTrueNorth芯片模拟人脑突触连接

终极启示第七章

数学的谦卑与傲慢人类用300年破解行星运动定律，却在15个城市的路线规划前颤抖。数学的谦卑数学家们曾自信能解决所有数学问题，但TSP等难题挑战了这种自信。数学的傲慢

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