Bevorzugte nicht-konstruktive Beweise.

Es gibt viele Ergebnisse, für die ein konstruktiver Beweis existiert, der aber nicht so schön ist wie der nicht-konstruktive Beweis. Zum Beispiel ist die explizite Konstruktion einer stetigen, nirgendwo differenzierbaren Funktion ziemlich technisch im Vergleich zum Existenzbeweis unter Berufung auf den Baire-Kategoriensatz.

Was sind Ihre bevorzugten nicht-konstruktiven Beweise oder Methoden?

Das Claude-Shannon-Kapazitätstheorem der Informationstheorie: Es gibt Codes, die der Kapazität beliebig nahe kommen (aufgrund eines Randomisierungsarguments), aber es ist sehr schwierig, einen zu konstruieren. Insbesondere ist es schwierig, eines mit einer einfachen Codierungs-/Decodierungsregel zu finden.
Ich denke, dass die Existenz normaler Zahlen dies befriedigt. Der konstruktive Beweis erforderte eine seltsame Konstruktion sowie einiges an Arbeit, um zu zeigen, dass die konstruierte Zahl normal ist, aber der Beweis, dass fast alle reellen Zahlen normal sind, ist viel schöner.
Ich denke, das ist eine großartige Frage, aber für diese Site nicht angemessen - sie ist einfach zu weit gefasst. (Das heißt, ich werde den Beweis erwähnen, dass jedes Chomp-Spiel bestimmt ist , was eine lange Linie ist und keinerlei Informationen über die Gewinnstrategie preisgibt!)

Antworten (3)

Ich habe schon immer gemocht:

Behauptung: Es gibt irrationale Zahlen a , β , möglicherweise gleich, so dass a β ist vernünftig.

Pf: Bedenke 2 2 . Wenn es rational ist, dann sind wir fertig. Wenn es irrational ist, dann nenne es a und bedenke a 2 = 2 . Und wir sind fertig.

@MatthewDaly Es ist wirklich ein großartiges Argument. Vor allem, wenn man es mit dem Beweis vergleicht 2 2 ist eigentlich irrational.
Das ist nett, aber es ist nicht wirklich einfacher als ein konstruktiver Beweis. 2 Protokoll 2 ( 9 ) = 3 ist ein einfaches Beispiel. Jeder weiss das 2 ist irrational, und Protokoll 2 9 ist irrational, weil 2 A Und 9 B sind andere mod 2.

Strategy Stealing ist ein weiteres klassisches Beispiel, das auf eine Reihe von rundenbasierten Spielen zutrifft. Es zeigt, dass entweder immer der erste Spieler gewinnt oder dass das Spiel unentschieden endet, vorausgesetzt, dass beide Seiten perfekt spielen. Die Beweise weisen die fraglichen Strategien nie wirklich auf.

Nehmen Sie zum Beispiel Tic Tac Toe (auf einem beliebig großen Brett der Größe N × N ). Angenommen, Spieler 2 hat eine Gewinnstrategie S , unabhängig vom ersten Zug von Spieler 1. Dann machen wir eine Reihe von Beobachtungen:

1) Unabhängig davon, wo Spieler 1 zuerst spielt X hat Spieler 2 vermutlich eine Gewinnstrategie, die von der Position des ersten abhängt X .

2) Es ist nie ein Nachteil, eine Ihrer Figuren bereits auf dem Brett zu haben, dh wenn Spieler 1 bereits eine hat X auf einem gegebenen Feld, dann kann das nicht schlimmer sein, als kein zu haben X auf diesem Platz.

3) Zu 1) kann Spieler 1 die Strategie von Spieler 2 übernehmen, indem er zufällig ein setzt X , und dann, nachdem Spieler 2 mit seiner Strategie geantwortet hat S , trifft Spieler 1 zu S auf die Antwort von Spieler 2, mit X Und Ö geschaltet. Wenn S jemals anruft, um auf dem ersten zu spielen X die Spieler 1 platzieren musste, dann kann Spieler 1 einen zufälligen Zug um 2 machen).

Spieler 2 kann also unmöglich eine Gewinnstrategie haben S , was bedeutet, dass entweder Spieler 1 immer gewinnt oder das Spiel immer unentschieden endet.

Schreien Sie nach Brouwers Fixpunkttheorem, und sei es nur, weil Brouwers anderer Hauptanspruch auf Ruhm darin besteht, ein so strenger Konstruktivist zu sein.