可計算函數英文解釋翻譯、可計算函數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 calculable function; countable function
分詞翻譯:
可的英語翻譯:
approve; but; can; may; need; yet
計算的英語翻譯:
calculate; compute; cast; count; figure up; calculation; computation
【計】 calc; calculating; computing; tallying
【經】 calculate; calculation; computation; computing element; reckon
reckoning
函數的英語翻譯:
function
【計】 F; FUNC; function
專業解析
可計算函數(Computable Function)是計算理論的核心概念,指存在有效算法(或圖靈機)能夠計算其函數值的數學函數。以下從漢英詞典角度進行詳細解釋:
一、定義與核心特征
-
可計算性
若存在圖靈機對任意輸入 (x) 能在有限步驟内輸出結果 (f(x)),則稱函數 (f) 是可計算的。這一定義由阿蘭·圖靈于1936年提出,奠定了現代計算機的理論基礎。
-
等價模型
可計算函數在λ演算(Church, 1936)、遞歸函數(Gödel, 1934)等模型中均有等價表述,共同構成“丘奇-圖靈論題”的核心内容。
二、關鍵性質
-
可判定性關聯
函數的可計算性等價于其圖靈可判定性。例如,停機問題(Halting Problem)不可計算,證明了存在算法無法解決的函數類。
-
計算複雜性分層
可計算函數可進一步按資源消耗分類:
- 多項式時間可計算(P類)
- 非确定性多項式時間(NP類)
此分層源于Cook-Levin定理對NP完全問題的描述。
三、理論意義
Church-Turing論題斷言:所有“能行可計算”的函數均與圖靈可計算函數等價。這一假說雖無法被嚴格證明,但已被廣泛接受為計算理論的公理基礎。
權威參考來源
- 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
網絡擴展解釋
可計算函數(Computable Function)是理論計算機科學和數理邏輯中的核心概念,指存在明确算法可在有限步驟内計算其結果的函數。以下是詳細解釋:
1. 基本定義
- 形式化描述:若存在一個算法(如圖靈機程式),對于函數 ( f: mathbb{N}^k to mathbb{N} ) 的任意輸入 ( x ),算法總能在有限時間内輸出 ( f(x) ),則稱 ( f ) 為可計算函數。
- 直觀理解:這類函數可以通過機械化的步驟(如計算機程式)精确求解,無需依賴人類直覺或無窮過程。
2. 核心性質
- 确定性:算法的每一步操作必須明确無歧義。
- 有限性:對任意有效輸入,計算必須在有限步内終止。
- 普遍性:可計算函數的定義與具體計算模型無關(見圖靈論題)。
3. 計算模型等價性
可計算性在不同計算模型下具有等價性,例如:
- 圖靈機(艾倫·圖靈,1936年):通過紙帶和讀寫頭模拟計算過程。
- λ演算(阿隆佐·丘奇,1930年代):基于函數抽象和應用的數學系統。
- 遞歸函數(庫爾特·哥德爾):通過初始函數(如常數函數、後繼函數)和組合規則構造。
丘奇-圖靈論題(Church-Turing Thesis)指出:所有“能行可計算”函數均可用上述模型表達,這一命題被廣泛接受但無法被嚴格證明。
4. 實例與應用
- 可計算函數的例子:
- 算術運算(加減乘除)。
- 判斷素數、最大公約數(GCD)等數論問題。
- 不可計算函數的例子:
- 停機問題(Halting Problem):無法通過算法判定任意程式是否會終止。
- 哥德爾不完備定理中的某些命題真值判斷。
5. 意義與影響
可計算函數理論為計算機科學奠定了基礎,幫助區分:
- 可判定問題(存在确定答案的問題)與不可判定問題。
- 算法複雜度的分類(如P與NP問題)。
若需進一步了解具體證明或擴展模型(如量子計算對可計算性的影響),可參考計算理論教材或相關論文。
分類
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