Самые длинные прямые пути Земли

Не встречая островов и водоемов

Phys.org 2, 05, 2018

Рохан Чабуксвар (Rohan Chabukswar), Исследовательский центр объединенных технологий (United Technologies Research Center), Ирландия, Куша Мукерджи (Kusha Mukherjee), Исследовательский центр IBM (IBM Research), Индия, опубликовали работу "Самые длинные прямые пути по воде или суше Земли" (Longest Straight Line Paths on Water or Land on the Earth), 2, 07, 2018, arXiv.org > math > arXiv:1804.07389.

В последнее время возник некоторый интерес к определению наибольшего расстояния, по которому можно плыть по прямой не встречая земли и не сворачивая, а также к обратной задаче определения наибольшего расстояния, по которому можно идти по земле, не встречая водоемов. В своей основной форме это проблема оптимизации, ставшая хаотичной из-за присутствия островов в морях и озер на суше, а также фрактальной природы побережий. В статье авторы представили методику расчета двух путей с использованием алгоритма ветвления и ограничения.

Специалисты создали свой алгоритм заинтересовавшись сообщением Патрика Андерсона (Patrick Anderson) на Reddit (социальный новостной сайт). 29 декабря 2012 года Андерсон, адвокат по экологическому праву в Декейтере, штат Джорджия, США, опубликовал карту, на которой нанесена самая длинная прямая линия, по которой можно плыть, не касаясь земли, от Пакистана до России. Вместе с постом была графика, показывающая предложенный прямой маршрут, но не было доказательств того, как он был найден. Адвокат говорит, что его заинтересовал этот вопрос, когда он просматривал в Википедии крайние точки Земли.

Заинтригованные этим сообщением, два исследователя задались вопросом, как они могли бы математически рассчитать такую линию. Они обратились к алгоритмам оптимизации, называемым ветвлением и связью. Такие алгоритмы уменьшают объем поиска, назначая маршруты филиалам, которые сами содержат подмножества похожих маршрутов. По мере выполнения алгоритма анализируются подмножества и удаляются ложные ответвления, что приводит к уменьшению объема данных, требующих анализа, до тех пор, пока не будет найдена ветвь, содержащая единственное решение.

Самые длинные прямые пути

Авторы использовали ETOPO1 - глобальную рельефную модель земной поверхности, самое близкое приближение к реальному рельефу, которое находится в свободном доступе. Разработав код, введя данные карты и запустив алгоритм, исследователи обнаружили, что их ноутбуку понадобилось всего десять минут, чтобы дать ответ. Интересно, что ответ был тот же самый, который дал Патрик Андерсон. Прямая линия проходит от точки на берегу Пакистана, между Африкой и Мадагаскаром, между Антарктидой и Огненной Землей, вплоть до российского Камчатского полуострова - расстояние приблизительно 32 089,7 км.

45 минут вычислений понадобилось для сухопутного пути. Самый длинный прямой путь по суше начинается возле Цзиньцзяна, провинция Фуцзянь, в Китае, проходит через Монголию, Казахстан и Россию, через Беларусь и Украину, Польшу, Чехию, Германию, Австрию, Лихтенштейн, Швейцарию, Францию и Испанию. Завершается линия около Сагреша в Португалии. Всего маршрут проходит через 15 стран на протяжении 11 241,1 км.

Проблема рассматривалась как занятное, чисто математическое упражнение. Авторы не рекомендуют мало подготовленным любителям плавание или езду по найденным маршрутам.

Комментарий:

Шнобелевская премия 2004 по физике

Хула-хуп - утяжеленный обруч, который используют в качестве тренажера и крутят на талии или бедрах. Ширина хула-хуп больше обычного алюминиевого обруча. Таким образом хула-хуп обеспечивает тренировку большей поверхности тела. Однако не стоит усердствовать
подробнее

Шнобелевская премия - 1998 - медицина

За лечение и необходимость осязать запах, который источала в течение 5 лет рука несчастного человека, уколовшего палец, доктора Каролин Миллс, Мейрион Ллюелин, Дэвид Келли и Питер Холт - вместе с их анонимным пациентом - удостоены Шнобелевской премии 1998
подробнее

Источник - пресса

Шнобель Процедура Пресса Анналы Архив Статьи Шнобелист