ʵ

Uutiset

Aalto-yliopiston tutkija ratkoi väitöskirjassaan Newtonin ajoista asti kutkuttanutta matematiikkapulmaa

Tutkija löysi sivuamisluvulle (engl. kissing number) kolme uutta alarajaa korkeissa ulottuvuuksissa. Pulma on kiehtonut mieliä jo vuosisatoja, ja viimeisimmätkin parannukset sivuamislukujen alarajoille alle 16-ulotteisissa avaruuksissa ovat yli 20 vuoden takaa.
Kuusi valkoista kasvoa ympäröi hymyilevän purppuran keskustan keltaisella taustalla.
Sivuamisluku (englanniksi 'kissing number') on tässä tapauksessa 6. Kuvitus: Kira Vesikko / Aalto-yliopisto

Kuinka monta kolikkoa mahtuu sivuamaan yhtä kolikkoa, tai montako koripalloa voi “suukottaa” yhtä koripalloa? Tämä hupaisalta kuulostava kysymys on osa kuuluisaa sivuamislukuna tunnettua ongelmaa (engl. kissing number), joka muuttuu lähes yliluonnollisen vaikeaksi korkeammissa ulottuvuuksissa. Vaikeudestaan huolimatta vastaavantyyppisillä ongelmilla on myös varsin arkisia sovelluksia, esimerkiksi mobiiliviestinnässä ja satelliittinavigoinnissa. 

Pulma onkin kiehtonut mieliä jo vuosisatoja: kuulut matemaatikot Isaac Newton ja David Gregory kiistelivät vuonna 1694 siitä, kuinka monta samankokoista palloa voi koskettaa yhtä keskuspalloa kolmiulotteisessa avaruudessa. Newton oli tuolloin oikeassa väittäessään, että enimmäismäärä on 12, kun Gregory uskoi virheellisesti, että se olisi 13. Kolmannen ulottuvuuden sivuamisluku todistettiin virallisesti kuitenkin vasta 1950-luvulla. 

Oranssit koripallot muodostavat ympyrän, taustalla valkoinen.
Kolmannen ulottuvuuden sivuamisluku – eli Isaac Newtonin esittämä 12 – todistettiin virallisesti vasta 1950-luvulla. Kuvitus: Kira Vesikko / Aalto-yliopisto

Aalto-yliopiston tutkija Mikhail Ganzhinov on nyt puolestaan osoittanut väitöskirjassaan, että sivuamisluku on vähintään 510 ulottuvuudessa 10, vähintään 592 ulottuvuudessa 11 ja vähintään 1 932 ulottuvuudessa 14. Vanhin aikaisemmista alarajoista on yli 50 vuoden ja tuoreinkin 20 vuoden takaa. 

”Parannukset on saatu aikaan käyttämällä moniulotteisten avaruuksien diskreettejä symmetrioita pallojen sivuamispisteiden määrittelyssä”, Ganzhinov kertoo.  

julkaistiin toukokuussa, jolloin nousi myös Googlen tekoälylaboratorio DeepMindin kehittämä AlphaEvolve: se pystyi nostamaan ulottuvuuden 11 alarajaa edelleen tulokseen 593 – yhden Ganzhinovia paremmaksi.

”Joissakin ulottuvuuksissa alarajat näyttävät vieläkin heikoilta, esimerkiksi uskon, että ulottuvuudessa 11 alarajaa voidaan nostaa selvästi yli 600:n”, Ganzhinov sanoo. 

Ganzhinovin väitöskirjan ohjaaja, professori Patric Östergård luottaa hänen kykyihinsä – ainakin yli tekoälyn: 

”Vaikka tekoäly pystyy hämmästyttäviin asioihin, se ei suinkaan ole kaikkivoipa. Tilanne saattaa hyvinkin kääntyä vielä Mikhailin eduksi myös ulottuvuudessa 11.” 

Vastikään tohtoriksi väitellyt Ganzhinov haluaa itse kuitenkin huomauttaa, että yhdysvaltalaisen huippuyliopisto MIT:n professori Henry Cohn sekä tutkija Anqi Li ovat julkaisemassa , jossa sivuamisluvun alarajaa on onnistuttu nostamaan ulottuvuuksissa 17–21. Näissäkin ulottuvuuksissa edelliset tulokset ovat yli 50 vuoden takaa. Parannukset on saatu aikaan löytämällä ”aukkoja” joistakin aiemmin tunnetuista konfiguraatioista, joihin ylimääräiset pallot on voitu sijoittaa. 

”Tulokseni ovat osa tätä viimeaikaista kehitystä”, Ganzhinov toteaakin vaatimattomasti. 

Mikhail Ganzhinovin väitöskirja tarkastettiin lokakuun alussa. Se on luettavissa täällä: . 

  • äٱٳٲ:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Unite! Seed Fund 2026: Hakemus alkaa 20. tammikuuta. Hakemukset avoinna opiskelijatoimintaan, opetukseen ja tutkimukseen.
۳ٱ𾱲ٲö, Tutkimus ja taide, Opinnot, Yliopisto Julkaistu:

Unite! Seed Fund 2026: Hakukierros avautuu 20. tammikuuta 2026

Tutustu ennakkoon Unite! Seed Fund 2026 -hakukierrokseen. Haku sisältää kolme rahoituslinjaa: opiskelijatoiminta, opetus ja oppiminen sekä tutkimus ja tohtorikoulutus.
Deepika Yadav in the Computer science building in Otaniemi. Photo: Matti Ahlgren.
Nimitykset Julkaistu:

Deepika Yadav hyödyntää teknologiaa naisten terveyden parantamiseksi

Deepika Yadav aloitti äskettäin apulaisprofessorina Aalto-yliopiston tietotekniikan laitoksella. Hän erikoistuu ihmisen ja tietokoneen väliseen vuorovaikutukseen (HCI) sekä vuorovaikutussuunnitteluun terveyden ja hyvinvoinnin alalla.
Suuri rahtialus, joka on lastattu värikkäillä konteilla, purjehtii sinisen meren yli osittain pilvisen taivaan alla.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkimus: Polttomoottori voi saavuttaa päästöttömän palamisen ja kaksinkertaisen hyötysuhteen

Argonia hyödyntävä uusi palamiskonsepti voi poistaa polttomoottoreiden typpioksidipäästöt kokonaan ja nostaa hyötysuhteen kaksinkertaiseksi dieselmoottoreihin verrattuna.
Ratkaisuryhmä kokoontui Aalto-yliopistolla lokakuussa 2025.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Yhteiskunta-alojen välinen työryhmä: kilpailukykyä, turvallisuutta ja vihreää siirtymää edistettävä kokonaisuutena

Yliopistojen, yritysten ja kaupunkien välinen ratkaisuryhmä ehdottaa, että Suomi vauhdittaisi kansainvälistä kilpailukykyä, kansallista turvallisuutta ja vihreää siirtymää yhtenä kokonaisuutena. Ryhmä ehdottaa, että esimerkiksi puolustushankinnoilla voitaisiin tukea hiilineutraaliin yhteiskuntaan tähtääviä ratkaisuja.