递归谓词英文解释翻译、递归谓词的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 recursive predicate
分词翻译:
递归的英语翻译:
【计】 recursion; recurssion
谓词的英语翻译:
predication; predicative
【计】 predicate
专业解析
递归谓词(Recursive Predicate)是逻辑学和计算机科学中的核心概念,指通过自身来定义的谓词(或函数/关系)。其核心特征在于:在定义该谓词时,直接或间接地引用了谓词自身。这种自我指涉的特性使其能够描述具有递归结构的问题或数据。以下是详细解释:
一、汉语角度解析
- “递归” (Dìguī):
- 字面:“递”指传递、推进,“归”指回归、返回。
- 引申:指一种通过重复应用相同规则或过程,将复杂问题分解为更小、更简单的同类子问题,并最终组合子问题答案来解决原问题的方法。其关键在于“自我相似性”和“基线条件”。
- “谓词” (Wèicí):
- 在逻辑学中:指可以表述对象属性或对象间关系的语句。例如,“是偶数”是一个属性谓词,“大于”是一个关系谓词。
- 在语言学中:指句子中陈述主语的部分(谓语)。
- “递归谓词”:
- 组合含义:指一个在定义其真值(或计算结果)时,需要依赖于其自身(在更小规模输入上)的谓词。例如,定义一个谓词
P(n)
,其定义中可能包含 P(n-1)
或 P(k)
(其中 k < n
)。
二、英语角度解析 (Recursive Predicate)
- “Recursive”:
- 源自拉丁语 recurrere (跑回来)。
- 指一个过程或定义直接或间接地调用自身。
- “Predicate”:
- 在逻辑学中:指一个符号或表达式,表示一个属性或一个关系,可以应用于一个或多个论元(对象)。其输出是真值(True/False)。
- 在计算机科学中:常指一个返回布尔值(真/假)的函数或过程。
- “Recursive Predicate”:
- 组合含义:A predicate whose truth value for a given input depends on the truth value of the same predicate applied to one or more smaller or simpler inputs. A base case (or cases) must be explicitly defined to terminate the recursion.
三、核心特征与应用
- 递归定义: 必须包含一个或多个递归情况(Recursive Case),其中谓词的定义包含对自身的引用(通常作用于更小的输入),以及一个或多个基线情况(Base Case),这些情况直接给出结果而不进行递归调用,是递归终止的条件。缺少基线情况会导致无限递归。
- 应用领域:
- 可计算性理论: 递归谓词是研究可计算函数和可判定集合的基础。递归函数论(如 μ-递归函数)是计算模型之一。一个集合是递归的(可判定的),当且仅当它的特征函数(一个特殊的谓词)是递归函数。
- 逻辑编程: 在如 Prolog 等语言中,规则(Rules)常常是递归定义的谓词,用于描述关系和推导新事实。
- 形式语义: 用于定义编程语言中复杂结构(如循环、递归函数)的语义。
- 数学基础: 用于定义自然数上的函数和关系(如加法、乘法、阶乘、斐波那契数列)。
- 算法设计: 递归算法(如分治法)的核心思想通常可以用递归谓词来描述其正确性或不变式。
四、示例
定义谓词 Even(n)
(n 是偶数):
- 基线情况 (Base Case):
Even(0)
为真。(0 是偶数)
- 递归情况 (Recursive Case): 对于
n > 0
, Even(n)
为真当且仅当 Even(n-2)
为真。(如果 n-2 是偶数,那么 n 也是偶数)
- 说明: 要判断
Even(4)
,需要判断 Even(2)
,进而需要判断 Even(0)
(基线情况为真),因此最终得出 Even(4)
为真。
五、重要概念区分
- 递归谓词 vs 原始递归函数: 原始递归函数是递归函数的一个子类,其递归形式受到限制(只能使用原始递归模式),但所有原始递归函数都是可计算的。递归谓词的概念更广泛。
- 递归谓词 (Recursive Predicate) vs 递归可枚举谓词 (Recursively Enumerable Predicate):
- 递归谓词 (可判定): 存在一个算法(图灵机),对于谓词的任何输入,该算法总能在有限步内停机并给出正确的真/假答案。其对应的集合是递归集。
- 递归可枚举谓词 (半可判定): 存在一个算法(图灵机),如果输入使谓词为真,该算法最终会停机并接受;如果为假,该算法可能永远运行(不停机)。其对应的集合是递归可枚举集。递归谓词必然是递归可枚举的,反之则不一定。
六、权威参考来源
- 《斯坦福哲学百科全书》(Stanford Encyclopedia of Philosophy) - Recursive Functions: 提供了递归函数(包括作为特例的递归谓词)的权威定义、历史背景和在可计算性理论中的核心地位。 (https://plato.stanford.edu/entries/recursive-functions/)
- 维基百科 - Recursive Set and Recursively Enumerable Set: 清晰解释了递归(可判定)集合/谓词和递归可枚举(半可判定)集合/谓词的定义、性质及区别。 (https://en.wikipedia.org/wiki/Recursive_set, https://en.wikipedia.org/wiki/Recursively_enumerable_set)
- 经典教材 (如 Sipser, Hopcroft et al.): 《Introduction to the Theory of Computation》(Sipser) 等教材在可计算性理论章节会严格定义递归函数和递归谓词(通常通过图灵机可计算性或 μ-递归函数)。
网络扩展解释
递归谓词是数理逻辑和可计算性理论中的核心概念,指其真值可通过递归函数判定的逻辑命题。具体解释如下:
基本定义
递归谓词指存在一个递归函数(即图灵可计算函数)作为其特征函数的谓词。对于任意输入,该函数能在有限步内返回1(真)或0(假),从而确定该输入是否满足谓词。例如:
- 谓词"n是偶数"的特征函数可定义为:$f(n) = 1 - (n mod 2)$
- 谓词"x是素数"的特征函数需通过试除法判定
核心特性
- 可判定性:对任何输入都能通过算法判定真伪
- 终止性:计算过程必然在有限步内结束
- 构造性:可通过基本函数(零函数、后继函数、投影函数)和递归规则组合构建
分类体系
递归谓词属于更广泛的算术分层理论:
递归谓词 ⊂ 递归可枚举谓词 ⊂ 算术谓词
其中递归可枚举谓词仅对"真"情况可判定,而递归谓词对真/假情况均可判定。
应用领域
- 可计算理论:界定可判定问题的范围
- 形式验证:构建自动定理证明系统
- 编程语言:Prolog等逻辑语言中的递归规则实现
- 复杂度分析:区分P类问题与NP类问题
典型示例包括素数判定、算术表达式合法性验证等。与之相对的不可判定谓词如"程序会停机"(停机问题),正体现了递归谓词的边界意义。
分类
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