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1701020101 运用DNA算法解答巡回推销员的问题时,首先将各个城市及连接的路径用DNA的四个碱基A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)表示出来。
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1701020103 东京={CGCATT}、大阪={CTAGAT},像这样将DNA人工合成,然后放到试管中混在一起让它们发生反应。这样一来,由于DNA的特性是只有“A和T”“C和G”这两种组合,从东京和大阪的碱基序列中就可以创造出{TAAGAT}这样的新DNA。这也就成了东京和大阪之间路径的一个候补项。
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1701020105 像这样可以表示解的候补项的DNA会因为PCR(聚合酶连锁反应)被大量制造出来,再根据去哪个城市比较顺路为条件将这些解分离开来,最后将表示解的DNA抽出来。
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1701020107 因为DNA是极小的分子,可以大量制造。仅1立方厘米就可以容纳6×1016个DNA分子。如果每个DNA都能当作计算单位来运作,那么超并列运算就可能实现,这对于像“巡回推销员”这种复杂、无法可解又很耗费时间的问题来说是非常有效的方法。
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1701020109 我们可以认为DNA计算机就是由DNA组成的生命体,就是计算机本身。很不可思议吧!
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1701020111 生物的进化已经持续了137亿年,以与我们生活息息相关的“巡回推销员”问题为契机,计算机也开始跟生物一样迈上了进化之路。
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1701020113 计算机的世界现在正在实现着令人惊奇的“进化”。
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1701020115 也许某一天,会有一个超越人类智慧的算法横空出世,可以解决所有的数学难题和日常问题。
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1701020123 数学真好玩 [:1701019767]
1701020124 数学真好玩 为什么富士山给人以美的享受?
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1701020126 指数函数会“爆炸”吗?
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1701020128 “黄金比例”和“白银比例”都是人类觉得美和协调的比例。黄金比例是1:约1.6。比如,国旗和名片的横竖都是这个比例。而白银比例是1:2(约1.4),A版和B版复印纸横竖都是这个比例。
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1701020130 有时翻看富士山的写真集,我的目光就会被钉在某张照片上无法移开。因为富士山和倒映在湖面的倒过来的富士山,上下左右都完美地对称着。那山脊的弧线似乎在对我深情地倾诉——
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1701020132 仔细观察,就会觉得那弧线似乎跟指数函数“y=ex”的图像有一部分是重合的。
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1701020134 指数函数可以用来说明各种各样的自然现象。其图像特征是从与x轴无限接近平行的状态开始,之后发生急剧变化,最后无限接近与x轴垂直的形状。
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1701020136 指数函数的缩写是“exp”,是取了“exponentia(指数)”的前三个字母。看到这个缩写,我不由得想起以同样三个字母开头的一个单词“explosion”(爆炸)。因为“从某一个点开始数值发生爆炸性的变化”正是指数函数的特征。
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1701020138 详细内容会在第109页介绍,现在请大家思考一下发生在我们身边关于洗澡水变冷的现象。热茶和肉包子也是如此,接触到外面空气的瞬间,温度开始急剧下降,可当接近室温时,这种变化就放缓了。如果将温度变化的样子画成图表,就会画出先前指数函数的曲线(见第028页)。
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1701020140 发现富士山山脊和指数函数的曲线相重合后,我又将目光投向了葛饰北斋画的《富岳三十六景》。其中的《神奈川冲浪里》是人们谈起黄金比例时屡屡言及的作品,北斋画中描绘的波浪形状跟“斐波那契数列(黄金分割数列)”(1、1、2、3、5、8、13、……像这样相邻两项的和等于下一项的数列)中衍生出来的“螺旋”非常接近,因此画面整体呈现出黄金比例。
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1701020142 我并不认为北斋懂得数学知识,只是这位艺术家能画出从数学角度欣赏也很美的画作,那么在这个画着富士山的系列作品中,出现指数函数的曲线也就不是什么奇怪的事了。
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1701020147 北斋笔下的富士山中潜藏着数学问题
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1701020149 仔细一看,还真有了发现。《凯风快晴》这幅作品中描绘的山脊就跟“y=ex”的图像展现出完美的一致。
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