
【计】 incomputability
在计算理论中,“不可计算性”(Uncomputability)指一类数学问题或函数无法通过任何算法(即图灵机)在有限步骤内被精确求解或计算的特性。其核心含义包含以下方面:
算法求解的极限性
不可计算性揭示了计算本身的固有局限。即使理论上拥有无限时间和存储空间,某些问题仍无法通过机械的、确定性的计算过程获得答案。例如“停机问题”(Halting Problem),即判断任意程序在给定输入下是否会终止运行,被证明是算法不可解的。
与可计算函数的区分
可计算函数(Computable Function)指存在算法能对每个输入输出正确结果的函数。不可计算函数则不存在这样的通用算法。例如“忙碌海狸函数”(Busy Beaver Function),其值增长极快且无法通过有限计算精确求出所有值。
形式化模型的基础
该概念基于图灵机(Turing Machine)模型定义。若一个问题不存在解决它的图灵机程序,则称其为不可计算的。丘奇-图灵论题(Church-Turing Thesis) 认为,图灵机可计算性等价于任何物理计算机或算法的可实现性。
实际影响与哲学意义
不可计算性不仅影响计算机科学(如程序验证、复杂性理论),也涉及数学基础(如哥德尔不完备性定理) 和哲学(认知极限、决定论)。它表明并非所有数学真理均可通过算法发现。
汉英对照关键术语:
参考来源:
不可计算性是计算理论中的核心概念,指某些数学问题或函数无法通过任何算法(即图灵机)在有限步骤内求解的性质。以下是详细解释:
不可计算性揭示了计算的本质限制,即存在明确描述但永远无法通过计算解决的问题。例如,图灵提出的停机问题(判断任意程序是否会终止运行)即属于此类,它无法通过算法实现。
该理论挑战了“所有问题均可计算”的直觉认知,为计算复杂性、人工智能等领域划定了研究范围。
总结来看,不可计算性不仅是理论计算机科学的基石,也深刻影响了数学、密码学乃至人类对复杂系统的认知。
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