\
\
voorpagina
prijsvragen
puzzels
wis-spellen
veelvlakken
drogredeneringen
vermoedens
topologie
rekenwerk
'Vier kleuren is voldoende', zegt de computer
Mersenne-priemgetallen
Rekenwerk bij het KNMI
Rekenmeisjes en rekentuig
Gedistribueerde berekeningen
Bewijzen nalopen met de computer
Vedische wiskunde
links

Abonnementen en adreswijzigingen: 0522 855175 • EnglishContactAbonnementen
WISKUNDETIJDSCHRIFT VOOR JONGEREN
\
'Vier kleuren is voldoende', zegt de computer door Marco Swaen, Jan Guichelaar

 


1: Het vierkleurenprobleem
2: Wat is een kaart?
3: De telformule
4: De methode van het reduceren
5: Het 'bewijs' van Kempe
6: Ontladen
7: De hulp van de computer

Bij het kleuren van de landkaart doet de precieze vorm van de grenzen er feitelijk niet toe, het gaat er alleen om welk land aan welk land grenst. Ga daarom uit van de punten waar meerdere landen bij elkaar komen en vereenvoudig de grenslijnen verder tot verbindingslijntjes. Op die manier krijgen we een vlakke graaf, met hoekpunten en ribben. De gebieden die aldus door de ribben van elkaar gescheiden worden, zijn de landen van de kaart. Let op dat ook het buitengebied meegerekend moet worden als land, de kaart stelt immers eigenlijk het oppervlak van een bol voor.
Op de wereldkaart komen landen voor die uit meerdere gebiedsdelen bestaan. Wil je alle gebiedsdelen van zo'n land dezelfde kleur geven, dan kun je niet meer toe met vier kleuren. Bij onze kaarten zijn de landen dus steeds één aaneengesloten gebied van de graaf.
We mogen ervan uit gaan dat op onze kaarten een land nooit helemaal in een ander land ligt (bijvoorbeeld San Marino in Italië). Zulke landen hebben toch maar één buurland, dus kunnen achteraf gemakkelijk ingevoegd worden en gekleurd. Het is ook voldoende, zoals Cayley inzag, alleen te kijken naar landkaarten met uitsluitend drielandenpunten. Stel dat je een kaart wilt kleuren met daarin bijvoorbeeld een vierlandenpunt. Leg dan eerst over dat punt een klein extra landje waardoor er alleen nog drielandenpunten over zijn. Kleur die kaart met vier kleuren. Laat vervolgens het extra landje weer inkrimpen tot een hoekpunt, en de oorspronkelijke kaart is ook netjes gekleurd met vier kleuren. In figuur 1 zie je hoe het werkt bij een zeslandenpunt.

Figuur 1 Oplossen van een zeslandenpunt



prev | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | next
[printversie]
Uit Pythagoras nummer juni 2004

pythagoras op papier

 

laatste nummervorig nummerarchiefover pythagoras
abonnementenpostersoude jaargangenkennismakingsnummerVan viervlak naar ster
 
rekenwerk

 

In jaargang 2003-2004 is het thema van Pythagoras "het rekenwerk" met artikelen over de enorme veranderingen die de afgelopen vijftig jaar hebben plaatsgevonden op rekengebied. Werden vijftig jaar geleden nog tabellen berekend met de hand en met eenvoudige rekenmachines, nu zijn we bijna zover dat we het nalopen van bewijzen uitbesteden aan de computer.
   
Gerelateerde artikelen

 

Het kleuren van kaarten
Kaartenmakers weten allang dat je aan vier kleuren genoeg hebt om de landen van een kaart zo te kleuren dat buurlanden nooit dezelfde kleur krijgen. Wiskundigen echter slaagden er lange tijd niet in een bewijs te leveren voor dit ervaringsfeit, dat dan ook bekend stond als het vierkleurenprobleem. De bewijzen, die inmiddels wel gevonden zijn, zijn nog steeds dermate ingewikkeld dat ze zonder computer niet geleverd noch gecontroleerd kunnen worden. Vreemd genoeg blijkt het kleurenprobleem voor landkaarten op ingewikkeldere oppervlakken een heel stuk gemakkelijker.