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2026年4月15日 · 更新于 UTC 04:58
科学

物理学家提出“两键式”计算器,可完成所有初等数学运算

波兰雅盖隆大学的一位研究人员声称,仅凭一个二元运算符即可取代科学计算器的标准功能。

Lena Kim

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雅盖隆大学理论物理研究所的博士后研究员 Andrzej Odrzywołek 提出了一种全新的数学框架,旨在将所有的初等函数简化为一套仅需两个按键的系统。

在近期更新但尚未经过同行评审的一篇论文中,Odrzywołek 指出,通过单一的二元运算符,可以实现标准科学计算器的所有功能。该系统仅依赖两个输入要素:运算符本身以及常数 1。

该提案的核心在于一种名为“指数减对数”(exponential-minus-log)的函数,即 eml(x, y),其定义为 exp(x) - ln(y)。Odrzywołek 声称,仅凭这一个运算符,就能生成从基础算术到复杂三角函数的所有运算。

用单一运算符处理复杂函数

论文显示,eml 运算符可以实现正弦、余弦、正切函数,以及加、减、乘、除等代数运算。此外,它还能推导出包括 π、e 以及虚数单位 i 在内的基本常数。

Odrzywołek 认为,这种极简化的设计可能会彻底改变科学计算领域。论文中写道:“一个仅有两个按键——EML 运算符和数字 1——的计算器,可以完成标准科学计算器的所有计算任务。”

他提出,由于只需一个可重复使用的元素,数学表达式可以被视为统一的电路,就像电子设备是由相同的晶体管构建而成的一样。这种方法有望为公式的编码和发现带来全新的思路。

为了解决初等函数缺乏统一定义的问题,研究人员针对 36 个最常用的函数列表进行了研究。其目标是证明该列表中的每一个函数,都可以通过 eml 运算符和数字 1 的有限次复合运算来表示。

尽管这一概念在 Hacker News 等平台上引发了广泛讨论,但论文也承认存在一定的局限性。Odrzywołek 指出,通过形式化证明进行直接的符号验证目前仍然是“难以实现的”。

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