<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cyberspace</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Философские проблемы информационных технологий и киберпространства</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Philosophical Problems of IT &amp; Cyberspace (PhilIT&amp;C)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2305-3763</issn><publisher><publisher-name>Пятигорский государственный университет</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cyberspace-154</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Алгоритмизация труднорешаемых задач. Часть I. Простые примеры и простые эвристики</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ALGORITHMICS FOR HARD PROBLEMS. PART I. SOME SIMPLE EXAMPLES AND SOME SIMPLE HEURISRICS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Громкович</surname><given-names>Ю. ..</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Hromkovič</surname><given-names>J.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">juraj.hromkovic@inf.ethz.ch</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мельников</surname><given-names>Б. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Melnikov</surname><given-names>B.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">bormel@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Швейцарская высшая техническая школа Цюриха</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Eidgenössische Technische Hochschule</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Самарский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Samara State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2013</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>07</month><year>2021</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>17</fpage><lpage>30</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Громкович Ю..., Мельников Б.Ф., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Громкович Ю..., Мельников Б.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Hromkovič J., Melnikov B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://cyberspace.pgu.ru/jour/article/view/154">https://cyberspace.pgu.ru/jour/article/view/154</self-uri><abstract><p>В статье мы излагаем свой взгляд на т.н. труднорешаемые вычислительные задачи и возможные подходы к их алгоритмизации – на уровне, «несколько превышающем научно-популярный», однако «несколько меньшем, чем научный». При этом мы делаем упор на описании методов разработки алгоритмов для них и не сводим рассмотрение трудных задач, а также нашу интерпретацию трудности, к т.н. NP-трудности. В центре нашего внимания находятся проблемы, для которых (пока) не доказаны ни NP-трудность, ни полиномиальная разрешимость, т.е. неизвестно, существуют ли алгоритмы, решающие эту задачу за т.н. полиномиальное время (время, ограниченное некоторым полиномом относительно размера входных данных). Однако, кроме того, мы считаем трудными и такие задачи, для которых полиномиальная разрешимость доказана – однако (пока) неизвестны полиномиальные алгоритмы малых степеней. Среди рассматриваемых нами примеров задач – известные интеллектуальные игры-головоломки, а также задача коммивояжера и проблемы минимизации недетерминированных конечных автоматов и дизъюнктивных нормальных форм. Среди алгоритмов мы в первую очередь рассматриваем эвристические – которые обычно не гарантируют получение оптимального решения, однако с приемлемо большой вероятностью дают решение, близкое к нему. Важной их разновидностью являются т.н. anytime-алгоритмы – алгоритмы реального времени, которые в каждый определенный момент работы имеют лучшее (на данный момент) решение; при этом пользователь в режиме реального времени может просматривать эти псевдооптимальные решения, а последовательность таких решений в пределе обычно дает оптимальное</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The authors present their views on the hard problems and possible approaches for their algorithmics. The level of presentation is “slightly larger than the popular-science”, but “slightly less than scientific”. We call attention to the fact that we do not restrict our interpretation of hardness to so called NP-hardness in this book. Problems like primality testing, that are not known to be NP-hard (but that are also not known to be polynomial-time solvable), are in the center of our interest, too. It focuses on a systematic presentation of the fundamental concepts and algorithm design techniques. Among the examples of the tasks before us, there are the famous intellectual puzzle games, as well as the travelling salesman problem and problems of minimization of nondeterministic finite automata and disjunctive normal forms. Among the algorithms, we first consider the heuristic, which usually does not guarantee an optimal solution, but with an acceptably high probability yield a solution that is close to it. An important type is the so-called anytime- algorithms, i. e., real-time algorithms that have the best (for now) solution at any given moment; wherein the user in real-time may look these pseudo-optimal solutions, and usually, the sequence of these solutions gives in the limit the optimal one.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>труднорешаемые задачи</kwd><kwd>эвристические алгоритмы</kwd><kwd>искусственный интеллект</kwd><kwd>задачи дискретной оптимизации</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hard problems</kwd><kwd>artificial intelligence</kwd><kwd>heuristic algorithms</kwd><kwd>discrete optimization problems</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Разборов А. Theoretical Computer Science: взгляд математика // Компьютерра. – 2001. – № 2.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Разборов А. Theoretical Computer Science: взгляд математика // Компьютерра. – 2001. – № 2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Николенко С. Теория и практика сложности // Компьютерра. – 2005. – № 31.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Николенко С. Теория и практика сложности // Компьютерра. – 2005. – № 31.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http://habrahabr.ru/ – Habrahabr. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http://habrahabr.ru/ – Habrahabr. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Левитин А. Алгоритмы: введение в разработку и анализ. Научно-популярное издание. – М.: Вильямс, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Левитин А. Алгоритмы: введение в разработку и анализ. Научно-популярное издание. – М.: Вильямс, 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Громкович Ю. Теоретическая информатика. Введение в теорию автоматов, теорию вычислимости, теорию сложности, теорию алгоритмов, рандомизацию, теорию связи и криптографию. – СПб.: БХВ- Петербург, 2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Громкович Ю. Теоретическая информатика. Введение в теорию автоматов, теорию вычислимости, теорию сложности, теорию алгоритмов, рандомизацию, теорию связи и криптографию. – СПб.: БХВ- Петербург, 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р., Штайн К. Алгоритмы. Построение и анализ. – М.: Вильямс, 2012.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р., Штайн К. Алгоритмы. Построение и анализ. – М.: Вильямс, 2012.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. – М.: Мир, 1982.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. – М.: Мир, 1982.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hromkovič J. Algorithmics for Hard Problems. Introduction to Combinatorial Optimization, Randomization, Approximation, and Heuristics. – Springer, 2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hromkovič J. Algorithmics for Hard Problems. Introduction to Combinatorial Optimization, Randomization, Approximation, and Heuristics. – Springer, 2004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б. Научим машину надежде? // Философские проблемы информационных технологий и киберпространства. – 2013. – № 1. – С. 51-64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б. Научим машину надежде? // Философские проблемы информационных технологий и киберпространства. – 2013. – № 1. – С. 51-64.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гарднер М. От мозаик Пенроуза к надежным шифрам. – М.: Мир, 1993.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гарднер М. От мозаик Пенроуза к надежным шифрам. – М.: Мир, 1993.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http://www.zcontest.ru/ – Открытый Зеленоградский турнир. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http://www.zcontest.ru/ – Открытый Зеленоградский турнир. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http://acm.sgu.ru/ – Saratov State University: Online Contester. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http://acm.sgu.ru/ – Saratov State University: Online Contester. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http://www.ioinformatics.org/index.shtml – International Olympiad in Informatics. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http://www.ioinformatics.org/index.shtml – International Olympiad in Informatics. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http:/ru.wikipedia.org/wiki/класс_NP – Класс NP. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http:/ru.wikipedia.org/wiki/класс_NP – Класс NP. – Режим доступа − свободный.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б. Программирование недетерминированных игр // Российская наука: дорога жизни. Сб. научно-популярных статей РФФИ. – М.: Октопус, 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б. Программирование недетерминированных игр // Российская наука: дорога жизни. Сб. научно-популярных статей РФФИ. – М.: Октопус, 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б., Радионов А. О выборе стратегии в недетерминированных антагонистических играх // Программирование (РАН). – 1998. – № 5. – С. 55-62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б., Радионов А. О выборе стратегии в недетерминированных антагонистических играх // Программирование (РАН). – 1998. – № 5. – С. 55-62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход. – Вильямс, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход. – Вильямс, 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Люгер Дж. Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем. – Вильямс, 2003.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Люгер Дж. Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем. – Вильямс, 2003.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Melnikov B., Radionov A., Gumayunov V. Some special heuristics for discrete optimization problems // Proceedings of 8th Int. Conf. on Enterprise Information Systems, ICEIS, 2006. – P. 360-364</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melnikov B., Radionov A., Gumayunov V. Some special heuristics for discrete optimization problems // Proceedings of 8th Int. Conf. on Enterprise Information Systems, ICEIS, 2006. – P. 360-364</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
