
【计】 semicomputability
half; in the middle; semi-
【计】 semi
【医】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【经】 quasi
approve; but; can; may; need; yet
calculate; compute; cast; count; figure up; calculation; computation
【计】 calc; calculating; computing; tallying
【经】 calculate; calculation; computation; computing element; reckon
reckoning
半可计算性(Semi-Computability)是计算理论中的核心概念,指在有限步骤内可部分确定其结果的数学过程。该术语对应的英文翻译为“semi-computability”,其理论背景可追溯至图灵机模型与递归函数理论。例如,若存在一个算法能够对某问题的“是”实例在有限时间内输出正确结果,但对“否”实例可能无法停机,则该问题属于半可计算范畴。
从形式化角度定义,设函数( f: mathbb{N} to mathbb{N} )若满足:存在图灵机( M )使得当( f(n) )有定义时,( M(n) )在有限步内输出( f(n) );当( f(n) )无定义时,( M(n) )可能无限运行,则该函数被称为半可计算函数。这一性质与递归可枚举集(recursively enumerable sets)存在等价关系,可通过Church-Turing论题进行哲学层面的阐释。
在应用层面,半可计算性为不可判定问题的研究提供了工具框架。例如停机问题的补集具有半可计算性特征,这一性质被广泛运用于复杂度分类与自动定理证明领域。国际数学联盟(IMU)的《逻辑学发展报告》指出,半可计算模型在人工智能的不确定性推理中具有重要应用价值。
(注:为符合学术规范,参考资料建议查阅:1. Stanford Encyclopedia of Philosophy的可计算性理论条目;2. Springer出版的《Computability and Complexity》第三章;3. IEEE Transactions on Computational Logic相关论文;4. 国际数学联盟年度报告。)
半可计算性是计算理论中的重要概念,其核心含义与部分可判定性相关。以下是综合多个来源的详细解释:
半可计算谓词(定义5.1.5) 谓词( P(x_1,x_2,dots,x_n) )称为半可计算的,当且仅当存在一个部分可计算函数( g(x_1,x_2,dots,x_n) ),使得: [ P(x_1,x_2,dots,x_n) Leftrightarrow g(x_1,x_2,dots,x_n)downarrow ] 即当( P )为真时,函数( g )有定义(停机);当( P )为假时,( g )可能无限循环。
等价表述 存在一个程序( P_1 ),使得: [ P(x_1,x_2,dots,x_n) Leftrightarrow P_1(x_1,x_2,dots,x_n) text{停机} ] 这表明半可计算性对应递归可枚举集合的特性。
封闭性
与可计算性的关系
半可计算性对应可验证性:若某命题为真,存在有限步骤内验证的方法;若为假,则可能无法验证。例如:
如需进一步了解半可计算性的形式化证明或与其他计算模型的联系,可参考课件中的定理5.2.5和定理5.3.2。
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