可计算函数英文解释翻译、可计算函数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 calculable function; countable function
分词翻译:
可的英语翻译:
approve; but; can; may; need; yet
计算的英语翻译:
calculate; compute; cast; count; figure up; calculation; computation
【计】 calc; calculating; computing; tallying
【经】 calculate; calculation; computation; computing element; reckon
reckoning
函数的英语翻译:
function
【计】 F; FUNC; function
专业解析
可计算函数(Computable Function)是计算理论的核心概念,指存在有效算法(或图灵机)能够计算其函数值的数学函数。以下从汉英词典角度进行详细解释:
一、定义与核心特征
-
可计算性
若存在图灵机对任意输入 (x) 能在有限步骤内输出结果 (f(x)),则称函数 (f) 是可计算的。这一定义由阿兰·图灵于1936年提出,奠定了现代计算机的理论基础。
-
等价模型
可计算函数在λ演算(Church, 1936)、递归函数(Gödel, 1934)等模型中均有等价表述,共同构成“丘奇-图灵论题”的核心内容。
二、关键性质
-
可判定性关联
函数的可计算性等价于其图灵可判定性。例如,停机问题(Halting Problem)不可计算,证明了存在算法无法解决的函数类。
-
计算复杂性分层
可计算函数可进一步按资源消耗分类:
- 多项式时间可计算(P类)
- 非确定性多项式时间(NP类)
此分层源于Cook-Levin定理对NP完全问题的描述。
三、理论意义
Church-Turing论题断言:所有“能行可计算”的函数均与图灵可计算函数等价。这一假说虽无法被严格证明,但已被广泛接受为计算理论的公理基础。
权威参考来源
- Stanford Encyclopedia of Philosophy. Turing Machines. plato.stanford.edu/entries/turing-machine
- Princeton University. Church-Turing Thesis. cs.princeton.edu/courses/archive/fall05/cos126/lectures/church-turing.pdf
- MIT OpenCourseWare. Introduction to Algorithms. ocw.mit.edu/courses/6-006-introduction-to-algorithms
网络扩展解释
可计算函数(Computable Function)是理论计算机科学和数理逻辑中的核心概念,指存在明确算法可在有限步骤内计算其结果的函数。以下是详细解释:
1. 基本定义
- 形式化描述:若存在一个算法(如图灵机程序),对于函数 ( f: mathbb{N}^k to mathbb{N} ) 的任意输入 ( x ),算法总能在有限时间内输出 ( f(x) ),则称 ( f ) 为可计算函数。
- 直观理解:这类函数可以通过机械化的步骤(如计算机程序)精确求解,无需依赖人类直觉或无穷过程。
2. 核心性质
- 确定性:算法的每一步操作必须明确无歧义。
- 有限性:对任意有效输入,计算必须在有限步内终止。
- 普遍性:可计算函数的定义与具体计算模型无关(见图灵论题)。
3. 计算模型等价性
可计算性在不同计算模型下具有等价性,例如:
- 图灵机(艾伦·图灵,1936年):通过纸带和读写头模拟计算过程。
- λ演算(阿隆佐·丘奇,1930年代):基于函数抽象和应用的数学系统。
- 递归函数(库尔特·哥德尔):通过初始函数(如常数函数、后继函数)和组合规则构造。
丘奇-图灵论题(Church-Turing Thesis)指出:所有“能行可计算”函数均可用上述模型表达,这一命题被广泛接受但无法被严格证明。
4. 实例与应用
- 可计算函数的例子:
- 算术运算(加减乘除)。
- 判断素数、最大公约数(GCD)等数论问题。
- 不可计算函数的例子:
- 停机问题(Halting Problem):无法通过算法判定任意程序是否会终止。
- 哥德尔不完备定理中的某些命题真值判断。
5. 意义与影响
可计算函数理论为计算机科学奠定了基础,帮助区分:
- 可判定问题(存在确定答案的问题)与不可判定问题。
- 算法复杂度的分类(如P与NP问题)。
若需进一步了解具体证明或扩展模型(如量子计算对可计算性的影响),可参考计算理论教材或相关论文。
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