歸約原理英文解釋翻譯、歸約原理的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 reducing principle
分詞翻譯:
歸的英語翻譯:
go back to; return; turn over to
約的英語翻譯:
about; agreement; arrange; make an appointment; pact
【經】 about
原理的英語翻譯:
elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【醫】 mechanism; principle; rationale
【經】 ground work; principle
專業解析
歸約原理 (Reduction Principle) 的漢英詞典角度詳解
“歸約原理”是計算機科學、數學邏輯和計算複雜性理論中的一個核心概念。其核心思想是将一個複雜問題轉化為另一個已知或更易解決的問題,從而利用後者的解決方案或性質來理解或解決前者。
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核心概念與定義 (Core Concept & Definition)
- 中文釋義 (Chinese Definition): “歸約”意指“歸結”或“約化”。在計算理論中,“歸約原理”指通過一個有效的轉換過程(歸約),将一個計算問題 A 轉化為另一個計算問題 B。如果存在這樣的歸約,則稱問題 A 可以歸約到問題 B(記作 A ≤ B)。
- 英文釋義 (English Definition): TheReduction Principle refers to the method of transforming an instance of one computational problem (Problem A) into an instance of another problem (Problem B) using aneffective procedure (the reduction). If such a reduction exists, we say Problem A isreducible to Problem B (denoted A ≤ B).
- 關鍵點: 歸約必須是“有效的”,通常指在多項式時間内完成的計算(在計算複雜性理論中)。歸約建立了問題間的相對難度關系:如果 A ≤ B,則解決 B 的難度至少不低于解決 A 的難度。如果 B 是易解的(如屬于 P 類),則 A 也易解;如果 A 是難解的(如 NP-完全),則 B 也難解。
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學科背景與目的 (Disciplinary Context & Purpose)
- 計算複雜性理論 (Computational Complexity Theory): 這是歸約原理應用最廣泛的領域。其主要目的是對計算問題的内在難度進行分類(如 P, NP, NP-完全等)。歸約是定義和證明問題複雜度類别的核心工具。例如,證明一個問題 C 是 NP-完全問題的标準方法就是:
- 證明 C 屬于 NP 類。
- 證明某個已知的 NP-完全問題(如 SAT)可以歸約到 C (SAT ≤ C)。
- 可計算性理論 (Computability Theory): 歸約用于證明問題的(不可)可判定性。如果已知問題 B 是不可判定的(如停機問題),且 A ≤ B,則可推出問題 A 也是不可判定的。
- 形式語言與自動機理論 (Formal Languages & Automata Theory): 歸約可用于證明語言的性質,例如證明某種語言不屬于某個語言類(如上下文無關語言)。
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應用場景與意義 (Applications & Significance)
- 證明問題難度 (Proving Problem Hardness): 這是歸約最著名的應用。通過将已知的難問題(如 NP-完全問題)歸約到一個新問題,可以證明新問題至少和已知問題一樣難。
- 算法設計 (Algorithm Design): 如果問題 A 可以歸約到問題 B,并且已知問題 B 的有效算法,那麼可以通過先将 A 的實例轉化為 B 的實例,然後應用 B 的算法,最後将 B 的解轉化為 A 的解來解決 A。這避免了為 A 設計全新算法。
- 問題分類與理解 (Problem Classification & Understanding): 歸約揭示了不同問題之間的内在聯繫,有助于構建計算問題的“難度圖譜”,加深對問題本質的理解。它表明許多看似不同的問題在計算本質上是等價的或密切相關的。
- 密碼學 (Cryptography): 現代密碼方案的安全性常常基于某些計算問題的困難性假設(如大整數分解或離散對數)。歸約用于證明破解密碼方案至少和解決這些基礎困難問題一樣難。
術語來源參考 (Source Reference):
- 本術語定義及解釋主要依據計算機科學領域的标準術語和概念,可參考權威出版物如《計算機科學技術名詞》(第三版)由中國計算機學會編撰,科學出版社出版。其中對“歸約”有明确定義。相關概念亦可查閱經典教材如《Introduction to the Theory of Computation》by Michael Sipser (計算理論導論) 或《Computational Complexity: A Modern Approach》by Sanjeev Arora and Boaz Barak (計算複雜性:現代方法)。
網絡擴展解釋
歸約原理(Principle of Reduction)是一個跨學科的概念,在不同領域有不同内涵。以下是其核心解釋和主要應用方向:
1. 基本定義
歸約原理指将複雜問題、現象或系統簡化為更基礎、更易處理的組成部分或規則,從而通過分析基礎元素來理解整體。其核心思想是“化繁為簡”,通過降低複雜性來尋求本質規律。
2. 主要應用領域
(1)計算機科學
- 問題歸約:将一個問題(A)轉化為另一個已解決的問題(B),從而利用B的解法解決A。例如:
- NP完全問題:通過多項式時間歸約,證明某問題屬于NP難類(如将3-SAT問題歸約為圖的着色問題)。
- 算法設計:将複雜任務拆解為已知子問題(如動态規劃中的狀态轉移)。
(2)數理邏輯
- 邏輯推導歸約:将複雜的邏輯命題轉化為等價的簡單形式。例如:
- 歸結原理(Resolution):通過消解子句中的互補文字,簡化邏輯公式以證明有效性。
- 類型歸約:在類型論中,将高階類型規約到基本類型系統。
(3)哲學與科學
- 還原論:主張将宏觀現象歸因于微觀機制。例如:
- 化學現象歸約為原子間的相互作用。
- 心理學中的行為主義試圖将心理活動歸約為可觀測的刺激-反應關系。
(4)數學
- 代數歸約:通過等價變換簡化方程或結構(如矩陣的行歸約)。
- 概率歸約:将複雜概率問題轉化為已知分布模型(如中心極限定理的近似)。
3. 歸約的兩種形式
- 等價歸約:轉化後的形式與原問題完全等價(如邏輯公式的等價變形)。
- 近似歸約:通過損失部分精度或信息實現簡化(如機器學習中的維度歸約PCA)。
4. 意義與争議
- 優勢:降低複雜性、提高可計算性、揭示本質規律。
- 争議:過度歸約可能忽略系統的湧現性(如生命現象無法完全歸約為物理化學過程)。
如需具體領域的案例或公式推導(如邏輯歸結步驟、多項式歸約的數學表示),可進一步說明方向。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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