冗餘運算英文解釋翻譯、冗餘運算的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 redundant operation

分詞翻譯：

冗餘的英語翻譯：

【計】 redundance; redundancy
【化】 redundancy

運算的英語翻譯：

operation
【計】 O; OP; operation

專業解析

在計算機科學與工程領域，"冗餘運算"（Redundant Computation）指在計算過程中重複執行相同或等效的操作，這些操作對最終結果的正确性不産生必要貢獻。該術語強調計算資源的非必要消耗，常見于并行計算、容錯系統和算法優化等場景。

一、術語定義與核心特征

中英對照釋義
- 冗餘（Redundant）：指超出最低需求的部分，在系統中屬于備份或重複單元（來源：《牛津計算機科學詞典》）。
- 運算（Computation）：執行數學或邏輯操作以獲取結果的過程（來源：IEEE标準術語庫）。
  冗餘運算即重複執行非必需的相同計算步驟，可能降低系統效率，但在特定場景下可提升可靠性。
技術特征
- 非必要性：輸出結果不依賴重複計算；
- 資源消耗：增加處理器負載、能耗與時間開銷；
- 可控性：可通過算法優化消除（如循環冗餘檢測技術）。

二、應用場景與價值權衡

容錯系統設計
在航空航天控制系統等關鍵領域，通過三重冗餘運算（Triple Modular Redundancy）對比三個獨立模塊的輸出結果，以屏蔽單點故障。例如：

$$

text{最終輸出} = begin{cases}

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

text{Output}_C & text{otherwise}

end{cases}

$$
算法優化沖突
部分機器學習訓練過程（如梯度下降）可能因隨機初始化導緻重複計算，需通過剪枝（Pruning）消除冗餘（來源：ACM Transactions on Architecture and Code Optimization）。

三、權威技術标準參考

IEEE 610.12-1990：明确定義冗餘計算為"非必要但可增強系統可靠性的操作"；
GB/T 5271.4-2018（中國國家标準）：将冗餘運算歸類為"容錯技術"的子項，強調其在安全關鍵系統中的作用。

參考文獻來源

: 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《信息技術詞彙第4部分：可靠性、可維護性與可用性》.

網絡擴展解釋

“冗餘運算”是計算機科學和編程中的常見概念，指在程式執行過程中重複進行不必要的計算或操作，導緻資源浪費。以下是詳細解釋：

1. 定義與核心特征

冗餘運算指同一計算結果被多次重複生成，而非複用已有結果。例如：

在循環中重複計算不變量（如固定數值或固定函數調用）
多次調用高開銷函數獲取相同結果
未緩存重複查詢的數據庫或API結果

2. 典型場景

循環結構：循環體内包含與循環變量無關的計算

for i in range(1000):
result = x * 3.14# 若x在循環中不變，此計算應移出循環

重複調用：未緩存複雜函數結果（如遞歸計算斐波那契數列）
數據查詢：未使用緩存機制導緻重複訪問數據庫/網絡

3. 優化方法

提取循環不變量：将固定計算移出循環
緩存/記憶化：用哈希表存儲已計算結果（如Python的lru_cache裝飾器）
預計算：提前生成常用數據
惰性計算：延遲計算到真正需要時執行

4. 影響領域

編譯器優化：自動識别并消除冗餘代碼（如公共子表達式消除）
算法設計：通過動态規劃減少重複子問題計算
數據庫系統：查詢優化器避免重複掃描相同數據

5. 與相關概念的區别

冗餘數據：指重複存儲的相同數據（如備份）
冗餘代碼：無實際作用的代碼段
冗餘運算：特指計算過程的重複性

通過消除冗餘運算，可顯著提升程式執行效率（時間複雜度優化幅度可達O(n)→O(1)），降低CPU/内存消耗，在實時系統和大規模數據處理中尤為重要。