| | 25 нoября 2016 | Нoвoсти нaуки и тexники
Учeныe нaшли мaтeмaтичeскую структуру, кoтoрaя, кaк считaлoсь рaнee, нe сущeствoвaлa нa свeтe
В 1970-x гoдax группa учeныx-мaтeмaтикoв рaзрaбoтaлa тeoрию, сoглaснo кoтoрoй нa свете существуют некие цепочки кодов, которые стоят на один уровень выше, чем последовательности из нулей и единиц, используемые в современных информационных технологиях. Эти цепочки с математической точки зрения описываются так называемыми q-аналогами (q-analogs), и практическое их использование может привести к появлению более эффективных технологий передачи данных.
С момента появления вышеупомянутой теории со стороны научного сообщества к ней не было проявлено должного интереса. Интерес к кодам q-аналогов возник лишь около десяти лет назад, когда стало понятно, что в недалеком будущем люди начнут остро нуждаться в новых эффективных сетях передачи данных. Однако проблема заключалась в том, что, несмотря на многочисленные попытки, идеальные последовательности кодов q-аналогов, описанные только в теории, так и не были найдены. Из-за этого возникло мнение о том, что их попросту не существует.
“Однако мы не согласились с общепринятым мнением” – рассказывает профессор Патрик Естергорд (Professor Patric Ostergard) из университета Аальто, Финляндия, – “Согласно нашим предварительным расчетам, такие последовательности должны были существовать на самом деле”.
Поиски идеальных последовательностей q-аналогов были и являются чрезвычайно сложными из-за огромных объемов и размеров структур данных, для обработки которых требуются огромные вычислительные мощности, которые стали появляться в распоряжении людей лишь в последнее время. “Помимо разработки новых алгебраических методов и компьютерных алгоритмов, мы смогли при помощи нашего опыта предположить, в какой области данных находятся искомые последовательности” – рассказывает профессор Патрик Естергорд, – “И это, в свою очередь, позволило нам сузить область поисков”.
Настойчивость ученых была вознаграждена, когда им все же удалось найти самую большую последовательность q-аналога, которая описана в теории. И результаты данных исследований были представлены в виде научной публикации на форуме Pi Forum of Mathematics, там, где за год публикуется максимум дюжина очень тщательно отобранных статей. А в данных исследованиях были задействованы ученые из университета Аальто, Финляндия, университета Technion, Израиль, Байройтского университета и Дармштадтского университета прикладных наук, Германия, Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, и Наньянского технологического университета, Сингапур.
Хотя фундаментальные достижения в области математических наук очень редко приносят немедленную прибыль, множество современных технологий и вещей, к которым мы относимся сейчас как к само собой разумеющимся, не существовали бы без математической поддержки. Наиболее ярким примером этому является Булевская математика, которая была разработана еще в 19-м веке и которая лежит в основе работы всех современных компьютерных систем.
Так чем же чревато открытие последовательностей q-аналогов для людей в будущем? “На базе этих последовательностей можно будет разработать новые принципы кодирования и передачи информации, которые будут с максимально возможной эффективностью использовать мощность передающих устройств, тратя на передачу минимально возможное количество энергии” – рассказывает профессор Патрик Естергорд, – “К сожалению, наше открытие не сможет сразу предстать в виде каких-либо конечных продуктов, но его результаты начнут постепенно оказывать влияние даже на Интернет уже через какое-то время”.
