Colaboración masiva en línea para resolver problemas abiertos en informática teórica

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En los proyectos Polymath, un grupo grande trabaja en un problema abierto.

¿Qué tipo de problemas parecen funcionar mejor en este marco?
¿Hay buenos candidatos para un proyecto de polymath en informática teórica?
¿Hay algún obstáculo que haga que los proyectos Polymath sean menos propensos a tener éxito en informática teórica en comparación con otras áreas de las matemáticas?

Joshua Herman
fuente
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Polymath4 ya se centró en una pregunta de TCS: diseñar un algoritmo determinista más rápido para encontrar un primo en un rango dado. Polymath3 se centró en la conjetura polinómica de Hirsch, que está estrechamente relacionada con el análisis de algoritmos simplex. Mi punto es que TCS es matemática, y un proyecto de polymath de TCS no necesita ser diferente de cualquier otro proyecto de polymath.
Sasho Nikolov
1
¡gran idea! pero no encaja demasiado bien en stackexchange fmt. sin embargo, las salas de chat pueden ser un lugar natural / efectivo para organizarse y ya se han utilizado para algunos de estos propósitos. ha habido algún trabajo de grupo TCS ocasional, por ejemplo, en la revisión de prueba deolalikar, etc. Un desafío importante con la ciencia en línea / abierta parece ser los incentivos identificados por Nielsen en su excelente libro Ciencia en red
vzn
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Creo que el proyecto HoTT con su blog dedicado, varios repositorios de GitHub, reuniones presenciales (y fundación pública) es un modelo más prometedor para la investigación teórica colaborativa en informática que los proyectos Polymath "superestrella prodigio matemático".
Thomas Klimpel
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@ThomasKlimpel Dado que Hott se originó de un medallista de Fields, y que el libro de Hott fue escrito y financiado por el IAS, es difícil ver cómo Hott no es "potenciado por el prodigio matemático superestrella".
Martin Berger
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@ThomasKlimpel Siento ser duro pero creo que este es un comentario ridículo. Por un lado, está comparando un esfuerzo que requirió una considerable financiación y un trabajo organizativo no trivial con un modelo que cualquiera puede establecer de inmediato y esencialmente tiene un costo cero. Por otro lado, el desdén de los "prodigios matemáticos superestrella" es innecesario y equivocado. Gowers, Tao y Kalai son matemáticos consumados que están activos en línea. ¿Quién más para liderar tal cosa? (Y como Martin señaló, Voevodsky también es medallista de Fields).
Sasho Nikolov

Respuestas:

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Los proyectos de Polymath parecen tener éxito cuando ocurre un avance importante, y uno está tratando de optimizar el resultado del avance o encontrar una prueba más simple o mejor. Ver https://en.wikipedia.org/wiki/Polymath_Project#Problems_solved . Como tal, tendría que elegir un problema de esta naturaleza en CS. Lo único que se me ocurre de inmediato es mejorar la constante en la multiplicación de matrices https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_multiplication#Algorithms_for_efficient_matrix_multiplication , que actualmente está en 2.4 ... Pero, francamente, no estoy seguro de que a la gente le importe lo suficiente es suficiente para trabajar en eso ...

Preguntas para las cuales esperaría que Polymath fallara miserablemente: P = NP, optimización en línea, UGC, etc.

Sariel Har-Peled
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Bueno, hace algún tiempo, hubo una especie de proyecto polimático para analizar una prueba anunciada de P = NP, que resultó ser incorrecta ...
J.-E.
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La multiplicación de matrices se ha vuelto popular recientemente ...
Yuval Filmus
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Encontrar versiones más limpias de las pruebas de los teoremas de PCP podría ser un esfuerzo útil que podrían hacer.
Phylliida
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@ J.-E.Pin: ¡así que el proyecto fue un éxito!
cody
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aparentemente Yuval es demasiado modesto para citar su propio trabajo sobre la multiplicación de matrices. Si alguien publica algún comentario en esa publicación (cero actualmente), podría comenzar una colaboración cibernética allí mismo. demostrando que el desafío no es la infraestructura técnica en absoluto, que ha estado allí durante años, sino (1) falta de expertos y (2) expertos en el área que se aplican de otras maneras típicas / convencionales (por ejemplo, escribir documentos, asistir a conferencias etc)
vzn
2

Si se establece una colaboración masiva en línea, entonces debe tratar de enfocarse en los problemas con una probabilidad razonable de éxito. Los tres problemas de construcción clásicos de la antigüedad se conocen como "cuadrar el círculo", "triseccionar un ángulo" y "duplicar un cubo". Las matemáticas modernas resolvieron los tres, pero mucho más importante fue la revolución anterior de Descartes, que permitió a las matemáticas liberarse de la prisión mental de las construcciones de brújula y regla. Observe que los griegos usaron la brújula y la regla como un dispositivo computacional práctico, como lo demuestra el eficiente esquema de aproximación del epiciclo para los cálculos de la mecánica celeste.

Muchas conjeturas y generalizaciones de conjeturas resueltas de la teoría de grafos deberían ser susceptibles de soluciones mediante la colaboración. Sin embargo, la experiencia típica con colaboraciones sugiere que los equipos de 2 a 4 miembros son mucho más efectivos que los equipos significativamente más grandes. Un ejemplo de un equipo muy exitoso en esta área son N. Robertson, PD Seymour y R. Thomas, que atacaron problemas como la fuerte conjetura gráfica perfecta, las generalizaciones del teorema de los cuatro colores y las conjeturas menores relacionadas con el gráfico. El tiempo transcurrido entre el anuncio de nuevos resultados y su publicación real ha sido notoriamente largo, también para otros equipos de investigadores en la misma área, lo que indica que el volumen de carga de trabajo puro aquí está ralentizando las cosas, por lo que la colaboración (que ya ocurre) podría ser beneficiosa para acelerar las cosas. (YO'

Actualmente trato de comprender el papel de la integridad de la lógica intuicionista en las aplicaciones prácticas de la refutación de pruebas asistida por computadora. Pero si realmente planea hacer pruebas mediante colaboraciones masivas en línea, entonces tener un sistema sólido de refutación de pruebas asistido por computadora podría ser realmente importante. Después de todo, si no conoce a sus colaboradores lo suficientemente bien, ¿cómo podrá juzgar si puede confiar en sus contribuciones, sin perder una cantidad significativa de tiempo revisando todo lo que hicieron? (Tengo la impresión de que los matemáticos están más acostumbrados a probar la refutación y disfrutan de sus lados positivos como la retroalimentación personal directa, mientras que los informáticos muestran menos rutina con este tipo de retroalimentación). De todos modos,

Thomas Klimpel
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