
【計】 idealized computer
idealization; idealize
【醫】 idealization
adding machine; calculating machine; calculator
【計】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【經】 calculating machine
理想化計算機(Idealized Computer)是計算機科學中用于理論分析的抽象模型,其核心特征在于剝離物理限制與工程約束,專注于計算本質的數學描述。該概念在漢英詞典中常對應為"abstract computing model"或"theoretical computation framework"。
一、定義特征
二、典型應用 • 算法複雜度證明:作為P vs NP問題的研究基礎(詳見Clay數學研究所官方文獻) • 編程語言語義:Lambda演算模型支撐函數式語言的理論框架(MIT計算機科學講義第4.2節) • 硬件架構設計:馮·諾依曼結構原型包含理想化存儲程式概念(普林斯頓大學數字檔案1945年原始論文)
三、與現實計算機的本質差異 理想化模型忽略散熱、信號延遲等物理現象,其存在價值在于建立可證明的理論邊界。如量子計算機的QTM模型雖具疊加态特征,仍繼承理想化模型的抽象方法論(加州理工學院量子計算導論第7章)。
“理想化計算機”是一個理論或抽象概念,通常指在計算機科學中為簡化問題或研究計算本質而構建的模型。以下是詳細解釋:
理想化計算機是對現實計算機的抽象,它剝離了物理限制(如存儲容量、能耗、速度瓶頸等),專注于計算能力的理論邊界。例如,圖靈機模型即是一種理想化計算機,它假設擁有無限長的存儲帶和精确無誤的操作能力。
無限資源假設
包括無限存儲空間、無時間延遲的運算能力,這與現實計算機受硬件限制的特點形成對比。
完美精度與确定性
所有計算過程無誤差,邏輯判斷絕對可靠,而實際計算機存在精度限制(如浮點數誤差)。
通用計算能力
基于圖靈完備性理論,理想化計算機能執行任何可計算任務,但現實中受算法複雜度制約。
特性 | 理想化計算機 | 現實計算機 |
---|---|---|
存儲容量 | 無限 | 有限(如内存、硬盤) |
運算速度 | 瞬時完成 | 受硬件性能限制 |
能耗與物理限制 | 忽略不計 | 顯著影響設計與性能 |
應用場景 | 理論研究、算法複雜度分析 | 實際工程與日常應用 |
通過這種抽象,研究者能更清晰地探讨計算本質,而無需被具體實現細節幹擾。
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