avgörbarhetsproblemet

das Entscheidungsproblem – frågan om det går att avgöra ifall ett matematiskt eller logiskt påstående är sant eller falskt på ett mekaniskt sätt (alltså med en algoritm) som ger rätt svar för alla mate­matiska och logiska påståenden. – Pro­blemet fick sitt namn av den tyska ma­te­ma­tik­ern David Hilbert (1862—1942, se Wikipedia – se också Hilberts paradox), men andra filosofer och matematiker hade tänkt i samma banor tidigare. Ett annat sätt att se på saken är att fråga ifall det finns ett logiskt‑matematiskt språk som kan användas för att formulera varje tänkbart problem, och som också kan användas för att räkna ut lösningen. Kurt Gödels† ofullständighets­sats från 1931 visade indirekt att det inte går att avgöra, och något senare visade Alan Turing† och Alonzo Church†, obe­ro­ende av varandra och på olika sätt, att svaret på frågan är nej. Turings bevis innehöll beskrivningen av det som numera kallas för Turingmaskiner. (Avgörbarhetsproblemet kallas också för avgörandeproblemet.)

[matematik och logik] [ändrad 6 juni 2017]

P=NP?

i matematik: frågan om ifall alla matematiska problem i den besvärliga klassen NP i själva verket hör till den mer lätthanterliga klassen P. I så fall måste det finnas ett relativt enkelt sätt att lösa matematiska problem i klassen NP – fast hur det ska gå till har ingen kommit på än. De flesta matematiker anser att hypo­tesen P=NP? är fel, men det har inte be­vis­ats. – 2010 pre­senterade Vinay Deolalikar, då forskare på dåvarande Hewlett‑Packard†, ett påstått bevis för att hypotesen P=NP? är fel (alltså att P≠NP – se denna länk.) Men Deo­la­li­kars påstådda bevis har mött hård kritik. – Se Wiki­pedia och artikel i MIT News (länk).

[matematik] [ändrad 8 oktober 2020]

hash

  1. – matematisk operation, se kondensat. – Ordet har i denna be­ty­delse inget med haschisch att göra, utan är det ameri­kanska ordet för pytti­panna: något som är hackat i små­bitar;
  2. – (brittisk) engelska för tecknet # (nummertecken).

– För engelska hashtag, se hash­tagg.

[matematik] [typografi] [ändrad 17 januari 2018]

fraktal

En avbildning av Juliamängden.

i matematik: geometrisk form med uppbruten form som upprepas i mindre skala: en gren liknar ett träd, och en kvist liknar en gren. – En känd fraktal form är Mandel­brot­mängden, en annan är Juliamängden (se Wikipedia). – Teorin om fraktaler har anknytning till kaos­teori. – Frak­tala former har något som kallas för fraktal dimen­sion, som anger hur uppbrutna de är. Ett väl­känt exempel är kustlinjer. Hur lång är en kust? Om man mäter kustens längd på markytan med en rak linjal beror svaret på hur lång linjalen är. Eftersom linjalen är rak kan den inte mäta strandens längd exakt. Kusten är ju krökt, uppbruten och flikig. Så om man mäter med en linjal som är en svensk mil lång får man ett kortare mått än om man använder en linjal på en kilometer. Den kortare linjalen går ju in i vikar och bukter som den längre linjalen över­bryggar. Och om man mäter med en linjal på tio centimeter blir kustens mått väldigt långt. – Det finns inget självklart svar på vad som är rätt längd på linjalen: det är en praktisk fråga. Men om man ritar en kurva som visar hur måttet på kustens längd förändras med linjalens längd är kurvans lutning ett mått på den fraktala dimensionen. I det här fallet mellan ett och två. En absolut rak kust utan ojämnheter skulle ha den fraktala dimensionen 1 (=en rät linje), eftersom det inte skulle spela någon roll hur lång linjalen var, men ju mer upp­bruten kusten blir, desto mer närmar den sig den fraktala dimensionen 2 (en plan yta – kustens krökningar omfattar varje punkt i ett område). Motsvarande gäller i flera dimensioner, till exempel för ett berg. – Fraktaler används i datoranimering för att bygga upp bilder av naturliga objekt så att de ger ett naturtroget intryck.

[matematik] [ändrad 27 september 2021]

Mandelbrot, Benoit

Porträtt av Benoit Mandelbrot.(1924—2010) – fransk–amerikansk polskfödd matematiker av litauisk familj, känd för att ha skapat den fraktala matematiken. – Mandelbrotmängden är uppkallad efter Benoit Mandelbrot. Han gjorde stora insatser inom flera grenar av matematiken, bland annat sannolikhetslära och informationsteori. Mandelbrot insåg bland annat att Zipfs lag inte bara passar på ordfrekvenser, vilket var vad Zipf observerade, utan också passar på andra före­te­elser. Den kallas därför också för Zipf‑Mandel­brots lag. – Mandel­brot var i 35 år anställd som forskare på IBM. 1987—2005 var han professor på Yale. – Benoit Mandelbrots självbio­grafi The fractalist (länk) kom ut postumt 2012.

[matematik] [personer] [ändrad 27 september 2021]

Mandelbrotmängd

En avbildning av Mandelbrotmängden. De små utskotten liknar figuren som helhet.

(the Mandelbrot set) – en komplicerad geometrisk figur, uppkallad efter matematikern Benoit Mandelbrot, som upptäckte den. Den är ett välkänt exempel på fraktala geometriska figurer. Figurens ytterkant är visar sig i förstoring vara mycket invecklad med små detaljer som liknar figuren som helhet. Om man förstorar dessa detaljer i sin tur ser man att de också har en invecklad kant med detaljer som liknar figuren som helhet, och så vidare. Det finns ingen nedre gräns där figurens kant blir jämn och slät. Trots detta är figuren bara en avbildning av en enkel matematisk formel. – Se bild och matematisk förklaring i Wikipedia.

[matematik] [ändrad 12 augusti 2018]

googol

Teckning av sagomonster som krälar på alla fyra.
The Google enligt V C Vickers.

ett stort tal som skrivs som en etta följd av hundra nollor (med vanlig decimal notation). – Talet googol definierades av den amerikanska matematikern Edward Kasner runt 1920; namnet hittade hans systerson Milton Sirotta på. Talet blev känt 1940 genom Kasners populär­veten­skapliga bok Mathematics and the imagination (svensk översättning Matema­tiken och fantasien, 1943). – Talet googol­plex, även det definierat av Kasner, är 10 upphöjt till googol (alltså en etta följd av googol nollor). – Sök­motorn Google är upp­kallad efter talet googol. – Fördjupning: Författaren och konstnären Vincent Carter Vickers gav 1913 ut barnboken The Google Book (länk). Där är Google en sagovarelse. Senare dök seriefiguren ”Barney Google” upp i serien Snuffy Smith (Tjalle Tvärvigg), och ordet google användes också i en populär sång på 1920‑talet. Så det antas att Milton Sirotta var påverkad av populär­kulturen när han hittade på ordet googol. Sökmotorns stavning är alltså en omedveten återgång till ursprunget.

[för- och bihistoria] [tal] [ändrad 1 september 2019]

Fourieranalys

uppdelning av en komplex signal (till exempel ljud eller video) i sinusvågor med olika frekvens. – Alla signaler som kan beskrivas som vågrörel­ser, hur oregelbundna de än är, kan nämligen delas upp i enkla, samtidiga sinusvågor. (En sinusvåg är den enklast tänkbara vågrörelsen.) Detta bevisades av den franske matematikern Joseph Fourier (1768—1830). Detta är bland annat användbart när man ska komprimera filer. En sådan operation kallas också för Fouriertransform. – Den äldsta metoden för Fourieranalys kallas för diskret Fourieranalys och är mycket tidskrävande. En snabbare metod är snabb Fourieranalys (fast Fourier transform, FFT), som bland annat används för komprimering av datafiler, i synnerhet av filer med musik och video. 2012 beskrev den amerikanska matematikern Dina Katabi (länk) med flera en ännu snabbare metod, sparse Fourier transform. En mate­ma­tisk beskrivning finns här (pdf).

[ljud och bild] [matematik] [ändrad 1 maj 2017]

vektor

Vektor med namn på detaljerna utsatta.
Vektorns detaljer. (Från Wikipedia)
    1. – i programmering: en serie tal i en bestämd ordning. (Ett slags datastruktur);
    2. – i matematik: tecknad pil som beskriver en riktad kraft. Pilens längd visar kraftens belopp. – Ett mer abstrakt sätt att beskriva en vektor är att räkna upp koordinaterna för dess ändpunkter. Om vi ritar en vektor på rutat papper behöver vi två koordinater för startpunkten och två för slutpunkten, alltså fyra. Men man kan tänka sig vektorer som beskriver krafter i fler dimensioner, och då blir det fler siffror. Sådana sifferserier kan kallas för vektorer även om man inte ritar dem som en pil. Därav den datortekniska betydelsen, se ovan. – Man talar ibland om flerdimensionella vektorer, men då menar man att vektorn beskriver en kraft i en flerdimension­ell rymd. Själva vektorn, alltså talserien, är alltid endimension­ell (en rät linje). Därför är det skillnad mellan en vektor och en array: en array kan vara flerdimensionell, men det kan inte en vektor. – Se också tensor;
    3. – se vektorisering.

    – På engelska används vector också i betydelsen bärare, som disease vector, smittbärare, och attack vector. (Vector är latin för bärare.)

    [bildbehandling] [datastrukturer] [matematik] [skadeprogram] [ändrad 21 maj 2023]

topologi

om nätverk: schematisk beskrivning av hur enheterna i ett datornätverk är sammankopplade. – En topologi be­skriver med enkla geo­metriska modeller hur datorer och annan ut­rustning är anslutna till varandra. Man ren­odlar strukturen genom att tänka sig att alla böjda och till­trass­lade kablar rätas ut. Vanliga topo­logier är stjärn­­formad, hier­arkisk, ring­formad och mesh (spindel­nät). – Ordet: Topo­­logi är den gren av matematiken som handlar om be­ständiga egen­­skaper hos föremål som kan böjas, vridas och deformeras, som rep, tygstycken och elastiska föremål – ”geometri utan mått”. Att avgöra om en knut kan lösas upp är en topologisk uppgift. – Topos är grekiska för plats. – På engelska: topology.

[matematik] [nätverk] [ändrad 3 december 2018]