编辑 : 我将这个问题移至 cstheory.stackexchange.com
我希望对一个整数序列进行二元决策。对于序列中的给定 n,输出它是否为素数。不要使用 AKS,不要使用 Miller Rabin,不要使用试除法,甚至不要硬编码最后一位必须是 1,3,7,9 并且必须与 6 同余 1 或 5。
只使用机器学习。
我不确定,但我认为“普遍共识”是/将是机器学习技术(神经网络、SVM、二元分类器、聚类、贝叶斯推断等)将无法解决这个问题?
大家怎么看?
其次,如果我们有一些携带有用信息的整数向量表示(未知),原则上是否有任何主要反对意见,阻止机器学习能够将 n 分类为素数或合数,假设我们能够“选择正确的特征”?
让我们忽略向量包含 n 的因子分解的简单情况。
回答:
机器学习并不是解决一切问题的答案。正如其名,机器学习是从数据中学习的。问题在于,要学习某事,我们需要数据中的模式来教算法学习。
根据定义:素数是大于 1 的自然数,且除了 1 和自身外没有其他正因数。
这里的基本难点在于素数序列
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, . . .
表现得“不可预测”或“随机”,我们没有第 n 个素数的(有用)精确公式!
即使你尝试训练一个算法,你得到的也将是近似解。你无法选择足够好的特征来预测解。
假设,你以艰难的方式训练你的模型,使用这些特征:
- 任何以偶数结尾的数字(除了 2)都不是素数。
- 任何各位数字之和等于 3, 6, 9 或其因数的数字都不是素数。
- 任何以 5 结尾的数字都不是素数。(除了 5)
- 任何相同数字的数字都不是素数。(除非以 1 结尾)
你最终会发现所有素数都以 1, 3, 7 或 9 结尾,但并非所有以这些数字结尾的数都是素数。
因此,当我们想要一个精确的解法,并且已经有精确的计算方法时,就没有必要寻找一个近似解的算法了。