Je li vam se ikada dogodilo da vas na Messengeru kontaktira nepoznata cura/mladić te vas vrbuje za nekakav navodno dobro plaćen studentski posao, vezan za promociju neke nove firme ili proizvoda koji je navodno u velikom usponu? Meni se to dogodilo dvaput, a prijatelja su i na ulici zaustavili za tako nešto i gnjavili desetak minuta. Srećom, odgovaranje na spam može biti zabavno: odlučio sam uzvratiti istom mjerom i ponašati se upravo poput osobe koja me gnjavi. Neće ona mene vrbovati, vrbovat ću ja nju, ponudit ću joj posao iz snova. Umjesto odgovora na njezino pitanje, napisao sam joj sljedeće:

Moji prijatelji i ja želimo pokrenuti Matematički radio, a to bi bio radio s matematičkim emisijama, zadatcima, vijestima iz teorijske matematike i slično. U procesu smo traženja frekvencije i treba nam osoba koja će to handlati. Osim toga tražimo spikere, spikerice, urednike (ne nužno s matematičkom pozadinom), osobe za promociju na društvenim mrežama, osobe za brandiranje i stvaranje branda, dizajnere logotipa i vizualnog identiteta, kao i osobe koje će promocijom na društvenim mrežama uvjeriti “običnu” publiku da matematika nije bauk i da slušanje matematičkog radija može biti izvrsno za opuštanje tijekom radnog dana ili prilikom putovanja u školu, faks ili posao, tijekom vožnje automobilom, tramvajem, autobusom, brodom…

Emisije koje smo već osmislili uključuju “Buđenje uz kombinatornu geometriju”, “Jutarnje vijesti iz teorijske matematike”, “Zadatak dana”, “Vježba iz diferencijalne topologije”, “Stanje u prometu”, “Celebrity kutak: vijesti s matematičke estrade” i “Večer uz harmonijsku analizu”.

Pa kako ti to zvuči?

Cura je to pristojno odbila, ali nisam odmah odustao, možda je privuku još neke emisije…

Ubacit ćemo i Nagradne zadatke iz normiranih prostora i Kviz iz numeričke analize. Jer želimo privući što više slušatelja.

No reply.

Možda kasno navečer “Opuštanje uz dvostruke integrale”.

No reply.

I “Zadatak za laku noć”.

No reply, kao što bi rekli Beatlesi. Nema veze, ja sam svoje napravio. Ali dužan sam objasniti što je Matematički radio i je li to zbilja samo neozbiljna šala ili možda i nešto više.

Kako je sve počelo

Kao što se, recimo, hrvatski jezik u povijesti prvi put spominje u nekom dokumentu na glagoljici, tako se Matematički radio prvi put spominje u jednom informatičkom zadatku. Riječ je o tekstu zadatka Dom (HONI 2012.). U toj priči vlada pokušava zadržati mlade genijalce da ne odlaze u inozemstvo tako što im šalje subliminalne poruke putem matematičkog radija. Nije rečeno kakav je to matematički radio, ali pretpostavlja se da ga mladi genijalci slušaju. Bilo bi odlično, pomislio sam, kad bi zaista postojao takav radio. Slijedeći savjet iz jedne pjesme U2-a (“You can dream, so dream out loud”), odlučio sam o toj ideji i manje-više javno govoriti.

Odakle krenuti? Sjećate se kad su Kumerle i Irena, u odličnoj seriji Bitange i princeze, odlučili krenuti u glazbene vode i napraviti hit pjesmu? Sve je bilo spremno za snimanje golišavog spota, redatelj je zatražio CD da posluša pjesmu prije snimanja, a oni su rekli da još nemaju pjesmu. Redatelj je poludio: kako nemate pjesmu? Zašto onda snimate spot? A Kumerle je mudro odbrusio: Pa moraš od nečeg počet!

E tako sam i ja odlučio krenuti od logotipa. Nacrtao sam ga u stanovitom grafičkom alatu (nije sada važno u kojem) i odmah stavio na fejs:

Reakcije su bile, recimo to tako, nejasne (mixed reactions). Zaključio sam da mi očito treba bolji logotip, pa sam napravio još tri prijedloga, a usput definirao i radijsku frekvenciju:

Rekli su mi da trebam smisliti i slogan. Budući da je riječ o edukativnom radiju, predložio sam jednostavno: Matematički radio: slušaj i uči.

Na to mi je prijatelj odgovorio da je bolje Slušaj, šuti i uči. Ili, još bolje: Slušaj i šuti.

Matematički radio: slušaj i šuti

Zadnji update u vezi Matematičkog radija dogodio se kad sam napokon osmislio jedan dnevni program i odlučio ga objaviti.

Možda ste primijetili, a možda i niste, da je post objavljen prvoga travnja. Ispada da je sve šala i zajebancija, zar ne? To je samo dio istine. Matematički radio jest šala i zajebancija, ali on je i mnogo više od toga. Matematički radio je ideja, koncept čija je ljepota očigledna onima koji žive za matematiku i slične znanosti. To je nešto što bi u raju (ako ga ima) sigurno postojalo: Bog ne bi matematičare poslao u raj u kojemu nema Matematičkog radija. To je radijska postaja koju bi većina čitatelja ovog bloga (ako ih ima) sigurno palila prije svih ostalih. To je svjetiljka svoj onoj djeci koju roditelji tjeraju da se idu vani igrati s prijateljima dok im na stolu stoji neriješena nejednakost s državnog 2001. ili sa shortlista 1996. To je ideja koja je sasvim bizarna – matematika je u praksi vizualna, ona se čita/piše, može se i gledati na youtube videima, no vrlo ju je teško samo slušati na nekakvom radiju – ali ta bizarnost Matematičkom radiju daje nadnaravni duh. Poanta radija i jest u njegovoj nevidljivosti i nematerijalnosti, što vrijedi i za matematiku.

Matematički radio trebamo pokrenuti kao spomenik matematici i zato ovo neće biti posljednji post o toj ideji. Prvoaprilske šale mogu potrajati: i ovaj blog (Blogaritam) pokrenut je na prvi april. A čuo sam da je, prema nekim izračunima, i naš svemir nastao na prvi april. Možda je sve ovo jedan veliki Matematički radio.

Dan prije američkih predsjedničkih izbora 1996., New York Times objavio je križaljku u kojoj je jedan od pojmova bio opisan kao sutrašnja glavna vijest: ******* ELECTED. Je li autor križaljke predvidio izbornog pobjednika?

Genijalnost je bila u tome da se križaljka mogla riješiti na dva jednako ispravna načina: kao novi predsjednik mogao je stajati i CLINTON i BOB DOLE, a da ostali pojmovi i dalje odgovaraju svojim opisima. Npr. black halloween animal ispao je CAT u slučaju CLINTON, a BAT u slučaju BOB DOLE. I tako dalje. Križaljku je sastavio matematičar Jeremiah Farrell.

Dva rješenja ove križaljke razlikuju se u jednom pojmu. Može li više?

U tome je uspio još jedan genijalac, filozof Daniel Dennett. Sastavio je križaljku u kojoj se dva rješenja razlikuju potpuno, dakle u svim pojmovima. Osoba A i osoba B mogu ispravno riješiti križaljku, a da im se, kada usporede rješenja, nijedna riječ (ili čak nijedno slovo) ne podudara, iako za svaki opis i A i B imaju dobar pojam na odgovarajućem mjestu. Križaljku je nazvao kvinijskom (Quinian crossword puzzle) jer ju je upotrijebio da bi ilustrirao zamisao filozofa W. V. O. Quinea o nejednoznačnosti prijevoda (što ovdje nije bitno).

Dennettova prva križaljka izgledala je ovako:

Nije baš lagana, pogotovo nama čiji je vokabular engleskog jezika ograničen. Meni je trebalo dosta guglanja da bih pronašao oba moguća rješenja, a pomogao je i rječnik sinonima. Otkrit ću vam da retentive membrane (1 okomito) može biti web ili sac.

Poslije je unaprijedio svoju kvinijsku križaljku, tj. sastavio bolju:

(Oba) rješenja poslije ću otkriti u komentaru. No glavni je cilj ovog posta zadati jedan mnogo teži i ozbiljniji izazov. Vjerojatno ste ga dosad i naslutili.

Sastavimo prvu hrvatsku kvinijsku križaljku.

Sastaviti običnu 3 x 3 ili 4 x 4 križaljku nije naročito teško. No zahtijevamo li da križaljka ima još jedno rješenje, u pojmovima različito ali također ispravno tj. u skladu sa zadanim opisima, problem postaje brutalan. No Dennett ga je riješio, pa valjda možemo i mi. Hrvatski jezik, zbog pravilnije izmjene samoglasnika i suglasnika, pogodniji je od engleskog za sastavljanje križaljki – što možete uočiti i uspoređujući broj “crnih” (neiskorištenih) polja u prosječnoj hrvatskoj i prosječnoj engleskoj križaljci.

Rješenje će sigurno uključivati mnogo mašte u povezivanju naizgled nepovezanih pojmova istim opisom, ali problem ne bih spominjao na ovom mjestu kad ne bih mislio da može imati veze i s programiranjem. Imam neke ideje o smjerovima u kojima bi se moglo ići, ali zasad je bolje da ne utječem ni na koga. Bit će još koji post o tome, a do tada možda netko pametniji od mene ovo i uspije.

Na koliko načina možemo svakom broju iz skupa S = {1, 2, …, N} pridružiti 0 ili 1? Drugim riječima, koliko ima funkcija iz S u {0, 1}?

Well, that’s easy – dvije mogućnosti za 1, puta dvije mogućnosti za 2, puta dvije mogućnosti za 3, i tako dalje, ukupno .

Idemo dalje: na koliko načina možemo svakom podskupu od S pridružiti 0 ili 1? Drugim riječima, koliko ima funkcija iz skupa svih podskupova – partitivnog skupa P(S) u {0, 1}?

Analogno prethodnome, to je gdje je K broj podskupova, jer za svaki podskup biramo 0 ili 1. A koliki je K? Podskup kreiramo tako da svaki broj u njega stavimo ili ne stavimo (dvije mogućnosti), dakle . Traženih je funkcija, dakle, .

Idemo dalje…

Na koliko načina možemo svakom podskupu od S pridružiti vrijednost 0 ili 1, ali tako da dodavanjem elemenata u podskup njegova vrijednost može samo porasti? Drugim riječima, koliko ima monotonih funkcija , što znači da je za sve ?

Nemamo pojma, ali na prvi pogled možemo brutati, tj. napisati program koji ovo prebraja za dovoljno mali N. Što mislite, koliko mali?

Riječ je o N-tom Dedekindovom broju, a ono što je fascinantno je da već za N = 9 nitko nije uspio izračunati taj broj. Postoji formula, ali ona nije zatvorena, tj. sadrži sumaciju pa u suštini i nije formula nego spori pseudokod.

Osmi Dedekindov broj izračunat je još 1991. godine i to uz pomoć pametnih trikova za smanjenje složenosti. Osim u izvornom članku, taj algoritam možete pronaći i ovdje. Iako su se od tada računala ubrzala stotinu i više puta, deveti Dedekindov broj još uvijek je nedohvatljiv. A ima 40ak znamenaka, prava sitnica. Evo vam prilike da se upišete u povijest matematike.

Čini mi se da trenutačno znanje o Dedekindovom problemu nije dovoljno da bi se osmislio dovoljno efikasan algoritam za N = 9, ma koliko ga pametno optimizirali. Potrebna je nova spoznaja o samom problemu, neki novi teorem koji će omogućiti pojednostavljenje formule.

Ok, so what? Ima mnogo neriješenih problema u matematici; zašto sam baš o ovome pisao? Zato što izgleda rješiv (naglasak je na izgleda, a ne na rješiv :)) i zato što, čini mi se, trenutačno ne zanima ozbiljne matematičare pa konkurencija nije jaka. Ako nas dvadeset navali na problem, dovoljno je da svatko izračuna samo dvije ili najviše tri znamenke. Računala će se još ubrzati, a iskustvo nas uči da zadatak s ograničenjem N ≤ 10 ne može biti težak.

Prekjučer se pojavio zanimljiv članak o nesporazumu nekolicine velikih matematičara o tome je li Japanac Shinichi Mochizuki dokazao ABC hipotezu ili nije, a budući da jedan od sudionika te priče ima veze s matematičkim natjecanjima i jednom sam ga prilikom upoznao, došlo mi je napišem ovaj post.

Ne razumijem se u područje nimalo, ali koliko sam shvatio, Mochizukijev dokaz u četiri rada na ukupno 500 stranica ne razumije nitko osim samog Mochizukija; riječ je o novoj teoriji koja uvodi hrpu novih koncepata te osim ABC hipoteze rješava još neke otvorene probleme. Ozbiljni matematičari možda bi ignorirali takve nastranosti da Mochizuki i sam nije ozbiljan matematičar s prethodnim značajnim rezultatima. Ovako je privukao pažnju 30-godišnjeg matematičara Petera Scholzea koji je zajedno sa svojim kolegom Jakobom Stixom u ožujku otputovao u Kyoto da bi Mochizukiju objasnio zašto mu dokaz ne valja, na što je Japanac odgovorio da oni ništa ne kuže.

Peter Scholze nije bilo tko, on je dobitnik Fieldsove medalje, “matematičkog nobela”. Prije deset godina potražio sam ga na IMO-u 2008. (tada je vodio njemački tim) jer je prethodnih godina bio iznimno uspješan natjecatelj. Kad sam ga pitao postoji li osoba koja može riješiti bilo koji zadatak koji se pojavi na IMO-u ili Shortlistu, rekao je da je on takva osoba, ali to nije rekao hvalisavim ili ponosnim tonom. Također mi je rekao da, kad se pripremao za natjecanja, uglavnom nije čitao rješenja nego bi zadatak koji ne zna riješiti uvijek ostavljao za poslije.

Suprotnu stvar rekao mi je još uspješniji IMO-vac Iurie Boreico, osvajač nekoliko perfect scoreova na IMO-u i posebne nagrade za rješenje nejednakosti na IMO-u 2005. Njega nisam upoznao, ali sam ga bio kontaktirao na MSN-u (messenger iz nekih davnih vremena). On mi je tada savjetovao da, barem u početku, bez pardona čitam rješenja zadataka koje ne znam riješiti. Zanimljivo. Ne sjećam se svega, no možda je taj savjet bio u kontekstu mog početništva, jer tada još nisam bio IMO-vac.

Kome je bolje vjerovati? Vjerojatno osvajaču Fieldsove medalje. Uz Iuria se vežu neke zanimljivosti, npr. to da je trenutačno “Algorithmic Trader at Jump Trading LLC” (info s LinkedIna). Dakle, jedan ima više para, drugi je veća faca, ali obojica su legende.