原材料加工问题
工厂的仓库体积为1:在每个单位时间里,工厂可以引进一批原材料(等级为0),把仓库填满:
(如果仓库是满的,则无法进行此项操作。)
或者把某个等级的材料加工一次:
材料每加工一次,体积就会减半,等级提升1级。
等级为$n$的材料,每单位体积的价值为$2^n$。
假设该工厂只进行“引入原材料”和“加工某个等级的材料”这两项操作。
问:
是否存在一个操作序列使得$\lim_{t->\infty}s/t>0$?
其中$t$是时间,$s$是仓库中的材料的总价值。
如果存在,该极限值最大是多少? 我把这道题做成了一个游戏。
下载附件解压后就可以玩了。
点击空白处是“填满仓库”,点击非空白处是“加工”。
游戏的目标是用尽可能少的点击次数引进尽可能多的材料。
对于特定的$t$,它会自动记录最好成绩。
看谁玩的记录最好:P 手工操作$t\leq 20$的情况,得到的$s/t$的值如下:
1: 1.0000000000000000
3: 0.5000000000000000
4: 0.4375000000000000
7: 0.3303571428571429
10: 0.2921875000000000
14: 0.2601841517857143
20: 0.2348358154296875
猜想:极限存在且大于$0$。 容易看出最优操作,每次要么补满,要么升级最低等级的材料。所以搜索到20步还是比较容易的 至于极限我猜测是零,只是很慢 估算变到0.01左右需要2^200次左右的变换 你是怎么操作的?
极限为什么是$O(1/\log t)$?
没有更好的方案了吗? 极限只是猜测,感觉各种不同方案在阶上不会有太大的区别 手工操作$t\leq 2000$的情况,得到的$s/t$的值如下:
1: 1.0000000000000000
3: 0.5000000000000000
4: 0.4375000000000000
7: 0.3303571428571429
10: 0.2921875000000000
14: 0.2601841517857143
20: 0.2348358154296875
30: 0.2148714621861776
48: 0.1962810989883413
70: 0.1862673661399854
100: 0.1784434079112382
200: 0.1690430704761923
300: 0.1655674170990377
500: 0.1628229610442237
1000: 0.1603066762577333
2000: 0.1588870558059160
猜测极限为$0.157$左右。 我的理解是否有误, 我算了下前四次加工,算得每增加一次加工,对应的最大价值时间比是
{1,3/2=1.5}
{2,7/8=0.875}
{3,17/24=0.708333}
{4,39/64=0.609375}
每一个等级材料对应的体积数的 所有可能情况有:
{1,{{1/2,1/2}}}
{2,{{1/4,3/4,0},{3/4,0,1/4}}}
{3,{{1/8,7/8,0,0},{5/8,0,3/8,0},{3/8,3/8,1/4,0},{7/8,0,0,1/8}}}
{4,{{1/16,15/16,0,0,0},{9/16,0,7/16,0,0},{5/16,5/16,3/8,0,0},{13/16,0,0,3/16,0},{3/16,9/16,1/4,0,0},{9/16,0,7/16,0,0},{1/2,3/8,0,1/8,0},{7/16,7/16,0,1/8,0},{15/16,0,0,0,1/16}}}
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