冗余运算英文解释翻译、冗余运算的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 redundant operation

分词翻译：

冗余的英语翻译：

【计】 redundance; redundancy
【化】 redundancy

运算的英语翻译：

operation
【计】 O; OP; operation

专业解析

在计算机科学与工程领域，"冗余运算"（Redundant Computation）指在计算过程中重复执行相同或等效的操作，这些操作对最终结果的正确性不产生必要贡献。该术语强调计算资源的非必要消耗，常见于并行计算、容错系统和算法优化等场景。

一、术语定义与核心特征

中英对照释义
- 冗余（Redundant）：指超出最低需求的部分，在系统中属于备份或重复单元（来源：《牛津计算机科学词典》）。
- 运算（Computation）：执行数学或逻辑操作以获取结果的过程（来源：IEEE标准术语库）。
  冗余运算即重复执行非必需的相同计算步骤，可能降低系统效率，但在特定场景下可提升可靠性。
技术特征
- 非必要性：输出结果不依赖重复计算；
- 资源消耗：增加处理器负载、能耗与时间开销；
- 可控性：可通过算法优化消除（如循环冗余检测技术）。

二、应用场景与价值权衡

容错系统设计
在航空航天控制系统等关键领域，通过三重冗余运算（Triple Modular Redundancy）对比三个独立模块的输出结果，以屏蔽单点故障。例如：

$$

text{最终输出} = begin{cases}

text{Output}_A & text{if } text{Output}_A = text{Output}_B

text{Output}_C & text{otherwise}

end{cases}

$$
算法优化冲突
部分机器学习训练过程（如梯度下降）可能因随机初始化导致重复计算，需通过剪枝（Pruning）消除冗余（来源：ACM Transactions on Architecture and Code Optimization）。

三、权威技术标准参考

IEEE 610.12-1990：明确定义冗余计算为"非必要但可增强系统可靠性的操作"；
GB/T 5271.4-2018（中国国家标准）：将冗余运算归类为"容错技术"的子项，强调其在安全关键系统中的作用。

参考文献来源

: Oxford Dictionary of Computer Science, 2016.

: IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology, IEEE Std 610.12-1990.

: Johnson, B. Fault-Tolerant Computer System Design, Prentice Hall, 2020.

: ACM Transactions on Architecture and Code Optimization, Vol. 17, No. 4, 2021.

: GB/T 5271.4-2018《信息技术词汇第4部分：可靠性、可维护性与可用性》.

网络扩展解释

“冗余运算”是计算机科学和编程中的常见概念，指在程序执行过程中重复进行不必要的计算或操作，导致资源浪费。以下是详细解释：

1. 定义与核心特征

冗余运算指同一计算结果被多次重复生成，而非复用已有结果。例如：

在循环中重复计算不变量（如固定数值或固定函数调用）
多次调用高开销函数获取相同结果
未缓存重复查询的数据库或API结果

2. 典型场景

循环结构：循环体内包含与循环变量无关的计算

for i in range(1000):
result = x * 3.14# 若x在循环中不变，此计算应移出循环

重复调用：未缓存复杂函数结果（如递归计算斐波那契数列）
数据查询：未使用缓存机制导致重复访问数据库/网络

3. 优化方法

提取循环不变量：将固定计算移出循环
缓存/记忆化：用哈希表存储已计算结果（如Python的lru_cache装饰器）
预计算：提前生成常用数据
惰性计算：延迟计算到真正需要时执行

4. 影响领域

编译器优化：自动识别并消除冗余代码（如公共子表达式消除）
算法设计：通过动态规划减少重复子问题计算
数据库系统：查询优化器避免重复扫描相同数据

5. 与相关概念的区别

冗余数据：指重复存储的相同数据（如备份）
冗余代码：无实际作用的代码段
冗余运算：特指计算过程的重复性

通过消除冗余运算，可显著提升程序执行效率（时间复杂度优化幅度可达O(n)→O(1)），降低CPU/内存消耗，在实时系统和大规模数据处理中尤为重要。