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关于在二进制中研究考拉兹猜想的思路

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发表于 2021-4-7 15:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zxy88 于 2021-4-7 15:04 编辑

关于考拉兹猜想(以前叫角谷猜想)。我们可以在二进制中去思考,因为十进制数系与二进制数系具有同构映射关系。在二进制中,可以把运算规则看成是,乘以11和加1再除以10。即,一个二进制数串,错开一位相加,可以看出,该数左边在增加位数,而右边加1得到0再丢掉它,于是右边在减少位数。作这样比喻,把一串二进制数串视为一条长蛇(称之为考拉兹妖蛇),如此,在反复运算中,蛇的长度不断在发生变化,头部在增加位数,而尾部因为丢弃0而在减少位数,那么命题的关键在于增加快还是减少快。由此,存在二个物理速度,即左边增加位数的速度和右边减少位数的速度。当运算次数达到足够多时,这二个速度将趋向于各自的极限值。比较极限值的意义在于速度有大小并保持优势。作速度比较,减少位数的速度大于增加位数的速度,到这时,这个数的位数将不再增加,由此,一个数在运算中具有最大值,因为,小于一个给定奇数的奇数总数量是有限的,于是,这个数的位数必定减少而回归1。对于这条蛇,就是其右边(尾部)可以被砍光,而剩下1。猜想是成立的。
另一个比喻也很有趣:一个二进制奇数的前后二个1 ,在作追赶比赛。左边的1在逃离,而右边的1在追赶,通过反复运算,即反复速度较量,右边的1最终能追上左边的1。运算中极限速度确立后,对于任何大数来说,称为超级大数,则需要更多的时间来消除那些无用的位数。超级大数和一般大数之间存在广义的相似性。对于手工能验证的数,因为在运算中,二个速度一直有大小罢了,即减少的速度一直快着。
速度定义为,一次运算位数增加和减少的平均值。速度由二进制数串各位出现1和0的概率作统计计算。增加位数的速度为每次1.6875位,而减少的速度是1.875。极限速度在运算次数足够多时便可以确立,无需直到无穷次运算后,再成为定值,就像投掷硬币一样。这里用到大数定理思想。 对任何一个二进制奇数,如果猜想不成立,那么其必定可以作无限多次运算,这是假设,但是在运算中,可以推出上述关于速度的结论。这里需要用到一个统计概率思想,即,奇数每一位非0即1。拿100亿个奇数来说,其任意一指定位置,比如左边第二位,出现1或0的概率是相同的,各为50%。计算极限速度,取左边四位和右边四位来分析速度,左边一次运算,要么增加一位,要么增加二位,只要八种情况,而右边,一次运算分别可以得到1个至4个0不等,也只有八种情况,如此它们各有极限值。

国外也有人(数学家陶哲轩)在用概率研究这个猜想。如果概率可以证明,那么这个方法是最简单、也是合理的方法。

难题很有趣,本人思考了很多年。我附件了详细分析和论证的文章,我认为证明是对的。你如果有兴趣,可以一起探讨。也请这里的数学家、专家作研判。
502553424@qq.com

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