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Text File  |  1992-01-07  |  12KB  |  362 lines

  1. Article 343 of eunet.jokes:
  2. Xref: puukko junk:7310 sci.math:1574 eunet.jokes:343
  3. Path: puukko!santra!tut!enea!mcvax!cernvax!ethz!heiser
  4. From: heiser@ethz.UUCP (Gernot Heiser)
  5. Newsgroups: rec.humor,sci.math,eunet.jokes
  6. Subject: Re: Math Jokes
  7. Message-ID: <464@ethz.UUCP>
  8. Date: 4 Jun 88 12:08:44 GMT
  9. References: <3440@pasteur.Berkeley.Edu> <2932@phoenix.Princeton.EDU> <1155@bentley.UUCP> <1156@bentley.UUCP> <546@osupyr.mast.ohio-state.edu> <583@picuxa.UUCP>
  10. Reply-To: heiser@iis.UUCP (Gernot Heiser)
  11. Organization: ETH Zuerich, Switzerland
  12. Lines: 184
  13.  
  14.  
  15. The following is from a book whose title I don't recall. The  book is in German
  16. but the article is actually a translation from  the original by H. Petard which
  17. appared in  the American Monthly  54,  466 (1938). Unfortunately our library is
  18. lacking some  years of this journal  around WW 2,  so I had to re-translate the
  19. stuff into English.  (That will make you people share the experience of reading
  20. German translations  of   books  on Einstein   which also usually  re-translate
  21. Einstein's words :-) ).
  22.  
  23.  
  24.  
  25. A Contribution to the Mathematical Theory of Big Game Hunting
  26. =============================================================
  27.  
  28. Problem: To Catch a Lion in the Sahara Desert.
  29.  
  30. 1. Mathematical Methods
  31.  
  32. 1.1 The Hilbert (axiomatic) method
  33.  
  34. We place a  locked  cage  onto   a given point   in the desert.  After  that we
  35. introduce the following logical system:
  36.    Axiom 1: The set of lions in the Sahara is not empty.
  37.    Axiom 2: If there exists a lion in the Sahara, then there exists a lion in
  38.     the cage.
  39.    Procedure: If P is a theorem, and if the following is holds:
  40.     "P implies Q", then Q is a theorem.
  41.    Theorem 1: There exists a lion in the cage.
  42.  
  43.  
  44. 1.2 The geometrical inversion method
  45.  
  46. We place a spherical cage in the desert, enter it and lock it from  inside.  We
  47. then performe an inversion  with respect to  the cage. Then  the lion is inside
  48. the cage, and we are outside.
  49.  
  50.  
  51. 1.3 The projective geometry method
  52.  
  53. Without  loss of  generality  we  can view the   desert as a  plane surface. We
  54. project the surface onto a line and afterwards the line onto an interiour point
  55. of the cage. Thereby the lion is mapped onto that same point.
  56.  
  57.  
  58. 1.4 The Bolzano-Weierstrass method
  59.  
  60. Divide the desert by a  line running from north   to  south. The  lion is  then
  61. either in the eastern or in the western part. Lets assume  it is in the eastern
  62. part. Divide this part by a line running from east  to west. The lion is either
  63. in the northern or  in the southern part. Lets   assume it is  in the  northern
  64. part. We  can continue this process arbitrarily  and  thereby constructing with
  65. each step an increasingly narrow fence  around the  selected area. The diameter
  66. of the chosen  partitions  converges to  zero so that  the lion is caged into a
  67. fence of arbitrarily small diameter.
  68.  
  69.  
  70. 1.5 The set theoretical method
  71.  
  72. We  observe that the  desert is a separable  space.  It therefore  contains  an
  73. enumerable dense set of  points which constitutes  a sequence with  the lion as
  74. its limit. We silently approach the lion  in this sequence, carrying the proper
  75. equipment with us.
  76.  
  77.  
  78. 1.6 The Peano method
  79.  
  80. In the usual way construct a curve containing every point in the desert. It has
  81. been proven [1] that such  a curve can be traversed  in arbitrarily short time.
  82. Now we traverse the curve, carrying a spear, in a time  less than what it takes
  83. the lion to move a distance equal to its own length.
  84.  
  85.  
  86. 1.7 A topological method
  87.  
  88. We observe that the lion possesses the topological gender of  a torus. We embed
  89. the desert  in  a four dimensional   space.  Then it  is  possible  to  apply a
  90. deformation [2]  of such  a kind that  the  lion when returning   to  the three
  91. dimensional space is all tied up in itself. It is then completely helpless.
  92.  
  93.  
  94. 1.8 The Cauchy method
  95.  
  96. We examine a lion-valued function f(z). Be \zeta the cage. Consider the integral
  97.  
  98.        1    [   f(z)
  99.     ------- I --------- dz
  100.     2 \pi i ] z - \zeta
  101.  
  102.             C
  103.  
  104. where C represents the boundary of the desert. Its value is f(zeta), i.e. there
  105. is a lion in the cage [3].
  106.  
  107.  
  108. 1.9 The Wiener-Tauber method
  109.  
  110. We obtain  a  tame lion,  L_0, from  the  class L(-\infinity,\infinity),  whose
  111. fourier transform vanishes nowhere.  We put this lion somewhere  in the desert.
  112. L_0 then  converges toward our  cage.  According to the  general  Wiener-Tauner
  113. theorem  [4] every    other  lion L   will  converge  toward   the   same cage.
  114. (Alternatively we  can approximate L    arbitrarily close by   translating  L_0
  115. through the desert [5].)
  116.  
  117.  
  118.  
  119. 2 Theoretical Physics Methods
  120.  
  121. 2.1 The Dirac method
  122.  
  123. We assert that wild lions can ipso facto not be observed  in the Sahara desert.
  124. Therefore, if there are any lions at all in the desert, they are tame. We leave
  125. catching a tame lion as an execise to the reader.
  126.  
  127.  
  128. 2.2 The Schroedinger method
  129.  
  130. At every instant there is a non-zero probability of the lion being in the cage.
  131. Sit and wait.
  132.  
  133.  
  134. 2.3 The nuclear physics method
  135.  
  136. Insert a tame lion into the cage and apply a Majorana  exchange operator [6] on
  137. it and a wild lion.
  138.  
  139. As a variant let us assume that we would like to catch (for  argument's sake) a
  140. male lion. We insert a tame female lion into the cage  and apply the Heisenberg
  141. exchange operator [7], exchanging spins.
  142.  
  143.  
  144. 2.4 A relativistic method
  145.  
  146. All  over  the desert we distribute lion  bait containing large  amounts of the
  147. companion star  of Sirius. After enough  of the bait  has been  eaten we send a
  148. beam of light through the desert. This will curl around the lion so it gets all
  149. confused and can be approached without danger.
  150.  
  151.  
  152.  
  153. 3 Experimental Physics Methods
  154.  
  155. 3.1 The thermodynamics method
  156.  
  157. We construct a  semi-permeable membrane which lets everything  but  lions  pass
  158. through. This we drag across the desert.
  159.  
  160.  
  161. 3.2 The atomic fission method
  162.  
  163. We irradiate the desert  with  slow neutrons. The  lion becomes radioactive and
  164. starts to diintegrate. Once the disintegration process is progressed far enough
  165. the lion will be unable to resist.
  166.  
  167.  
  168. 3.3 The magneto-optical method
  169.  
  170. We plant a large, lense  shaped field with cat mint  (nepeta cataria) such that
  171. its  axis  is parallel  to the direction  of the horizontal  component   of the
  172. earth's magnetic field. We put the cage in  one of the field's foci. Throughout
  173. the  desert  we  distribute large  amounts   of  magnetized  spinach  (spinacia
  174. oleracea) which has, as  everybody knows, a  high iron content.  The spinach is
  175. eaten by vegetarian desert  inhabitants which in  turn are eaten  by the lions.
  176. Afterwards the lions  are oriented parallel to  the earth's  magnetic field and
  177. the resulting lion beam is focussed on the cage by the cat mint lense.
  178.  
  179.  
  180.  
  181. [1] After Hilbert, cf. E. W. Hobson, "The Theory of Functions of a Real
  182.     Variable and the Theory of Fourier's Series" (1927), vol. 1, pp 456-457
  183. [2] H. Seifert and W. Threlfall, "Lehrbuch der Topologie" (1934), pp 2-3
  184. [3] According to the Picard theorem (W. F. Osgood, Lehrbuch der
  185.     Funktionentheorie, vol 1 (1928), p 178) it is possible to catch every lion
  186.     except for at most one.
  187. [4] N. Wiener, "The Fourier Integral and Certain of itsl Applications" (1933),
  188.     pp 73-74
  189. [5] N. Wiener, ibid, p 89
  190. [6] cf e.g. H. A. Bethe and R. F. Bacher, "Reviews of Modern Physics", 8
  191.     (1936), pp 82-229, esp. pp 106-107
  192. [7] ibid
  193. -- 
  194. Gernot Heiser <heiser@iis.UUCP> Phone:       +41 1/256 23 48
  195. Integrated Systems Laboratory   CSNET/ARPA:  heiser%ifi.ethz.ch@relay.cs.net
  196. ETH Zuerich                     EARN/BITNET: GRIDFILE@CZHETH5A
  197. CH-8092 Zuerich, Switzerland    EUNET/UUCP:  {uunet,...}!mcvax!ethz!iis!heiser
  198.  
  199.  
  200. Article 426 of eunet.jokes:
  201. Path: puukko!santra!tut!enea!mcvax!steven
  202. From: steven@cwi.nl (Steven Pemberton)
  203. Newsgroups: eunet.jokes
  204. Subject: Re: Catching a Lion with computer science
  205. Message-ID: <388@piring.cwi.nl>
  206. Date: 6 Jul 88 11:24:18 GMT
  207. References: <2024@sics.se>
  208. Reply-To: steven@cwi.nl (mcvax!steven.uucp)
  209. Distribution: eunet
  210. Organization: CWI, Amsterdam
  211. Lines: 66
  212.  
  213. Linear search:
  214.  
  215. Stand in the top left hand corner of the Sahara Desert.  Take one step
  216. east.  Repeat until you have found the lion, or you reach the right
  217. hand edge.  If you reach the right hand edge, take one step
  218. southwards, and proceed towards the left hand edge.  When you finally
  219. reach the lion, put it the cage.  If the lion should happen to eat you
  220. before you manage to get it in the cage, press the reset button, and
  221. try again.
  222.  
  223. Dijkstra approach:
  224. The way the problem reached me was: catch a wild lion in the Sahara
  225. Desert. Another way of stating the problem is:
  226.  
  227.     Axiom 1: Sahara elem deserts
  228.     Axiom 2: Lion elem Sahara
  229.     Axiom 3: NOT(Lion elem cage)
  230.  
  231. We observe the following invariant:
  232.     P1:    C(L) v not(C(L))
  233. where C(L) means: the value of "L" is in the cage.
  234.  
  235. Establishing C initially is trivially accomplished with the statement
  236.     ;cage := {}
  237. Note 0.
  238. This is easily implemented by opening the door to the cage and
  239. shaking out any lions that happen to be there initially.
  240. (End of note 0.)
  241.  
  242. The obvious program structure is then:
  243.     ;cage:={}
  244.     ;do NOT (C(L)) ->
  245.         ;"approach lion under invariance of P1"
  246.         ;if P(L) ->
  247.             ;"insert lion in cage"
  248.          [] not P(L) ->
  249.             ;skip
  250.         ;fi
  251.     ;od
  252. where P(L) means: the value of L is within arm's reach.
  253.  
  254. Note 1.
  255. Axiom 2 ensures that the loop terminates.
  256. (End of note 1.)
  257.  
  258. Exercise 0.
  259. Refine the step "Approach lion under invariance of P1".
  260. (End of exercise 0.)
  261.  
  262. Note 2.
  263. The program is robust in the sense that it will lead to abortion if
  264. the value of L is "lioness".
  265. (End of note 2.)
  266.  
  267. Remark 0.
  268. This may be a new sense of the word "robust" for you.
  269. (End of remark 0.)
  270.  
  271. Note 3.
  272. From observation we can see that the above program leads to the
  273. desired goal. It goes without saying that we therefore do not have to
  274. run it.
  275. (End of note 3.)
  276. (End of approach.)
  277.  
  278. Steven Pemberton, CWI, Amsterdam; steven@cwi.nl
  279.  
  280.  
  281. Article 426 of eunet.jokes:
  282. Path: puukko!santra!tut!enea!mcvax!steven
  283. From: steven@cwi.nl (Steven Pemberton)
  284. Newsgroups: eunet.jokes
  285. Subject: Re: Catching a Lion with computer science
  286. Message-ID: <388@piring.cwi.nl>
  287. Date: 6 Jul 88 11:24:18 GMT
  288. References: <2024@sics.se>
  289. Reply-To: steven@cwi.nl (mcvax!steven.uucp)
  290. Distribution: eunet
  291. Organization: CWI, Amsterdam
  292. Lines: 66
  293.  
  294. Linear search:
  295.  
  296. Stand in the top left hand corner of the Sahara Desert.  Take one step
  297. east.  Repeat until you have found the lion, or you reach the right
  298. hand edge.  If you reach the right hand edge, take one step
  299. southwards, and proceed towards the left hand edge.  When you finally
  300. reach the lion, put it the cage.  If the lion should happen to eat you
  301. before you manage to get it in the cage, press the reset button, and
  302. try again.
  303.  
  304. Dijkstra approach:
  305. The way the problem reached me was: catch a wild lion in the Sahara
  306. Desert. Another way of stating the problem is:
  307.  
  308.     Axiom 1: Sahara elem deserts
  309.     Axiom 2: Lion elem Sahara
  310.     Axiom 3: NOT(Lion elem cage)
  311.  
  312. We observe the following invariant:
  313.     P1:    C(L) v not(C(L))
  314. where C(L) means: the value of "L" is in the cage.
  315.  
  316. Establishing C initially is trivially accomplished with the statement
  317.     ;cage := {}
  318. Note 0.
  319. This is easily implemented by opening the door to the cage and
  320. shaking out any lions that happen to be there initially.
  321. (End of note 0.)
  322.  
  323. The obvious program structure is then:
  324.     ;cage:={}
  325.     ;do NOT (C(L)) ->
  326.         ;"approach lion under invariance of P1"
  327.         ;if P(L) ->
  328.             ;"insert lion in cage"
  329.          [] not P(L) ->
  330.             ;skip
  331.         ;fi
  332.     ;od
  333. where P(L) means: the value of L is within arm's reach.
  334.  
  335. Note 1.
  336. Axiom 2 ensures that the loop terminates.
  337. (End of note 1.)
  338.  
  339. Exercise 0.
  340. Refine the step "Approach lion under invariance of P1".
  341. (End of exercise 0.)
  342.  
  343. Note 2.
  344. The program is robust in the sense that it will lead to abortion if
  345. the value of L is "lioness".
  346. (End of note 2.)
  347.  
  348. Remark 0.
  349. This may be a new sense of the word "robust" for you.
  350. (End of remark 0.)
  351.  
  352. Note 3.
  353. From observation we can see that the above program leads to the
  354. desired goal. It goes without saying that we therefore do not have to
  355. run it.
  356. (End of note 3.)
  357. (End of approach.)
  358.  
  359. Steven Pemberton, CWI, Amsterdam; steven@cwi.nl
  360.  
  361.  
  362.