คำถามติดแท็ก machine-models

ใน 1,937 ทัวริงอธิบายเครื่องทัวริง. ตั้งแต่นั้นมาแบบจำลองการคำนวณจำนวนมากได้ถูก decribed ในความพยายามที่จะหารูปแบบที่เหมือนคอมพิวเตอร์จริง แต่ก็ยังง่ายพอที่จะออกแบบและวิเคราะห์อัลกอริทึม ด้วยเหตุนี้เราจึงมีอัลกอริทึมหลายสิบตัวอย่างเช่น SORT-problem สำหรับแบบจำลองการคำนวณที่แตกต่างกัน น่าเสียดายที่เราไม่สามารถมั่นใจได้ว่าการใช้อัลกอริทึมที่มีเวลารัน O (n) ใน word RAM ที่อนุญาตให้ใช้บิต - เวกเตอร์จะทำงานได้เร็วกว่าการใช้อัลกอริทึมที่มีรันไทม์ O (n⋅logn) ใน คำ RAM (ฉันกำลังพูดถึงการใช้งาน "ดี" เท่านั้นแน่นอน) ดังนั้นฉันต้องการเข้าใจว่าแบบจำลองใดที่มีอยู่ "ดีที่สุด" สำหรับการออกแบบอัลกอริทึมและฉันกำลังมองหาการสำรวจที่ทันสมัยและมีรายละเอียดเกี่ยวกับแบบจำลองการคำนวณซึ่งให้ข้อดีข้อเสียของแบบจำลองและความใกล้ชิดกับความเป็นจริง

41 ds.algorithms  reference-request  soft-question  machine-models 

Paul Wegner และ Dina Goldin มีมานานกว่าทศวรรษแล้วที่ได้ตีพิมพ์เอกสารและหนังสือโดยมีเหตุผลว่าวิทยานิพนธ์วิทยานิพนธ์ทัวริสต์ของโบสถ์มักจะบิดเบือนความจริงในชุมชน CS Theory และที่อื่น ๆ นั่นคือมันจะถูกนำเสนอเป็นการรวมการคำนวณทั้งหมดเมื่อในความเป็นจริงมันจะใช้เฉพาะกับการคำนวณฟังก์ชั่นซึ่งเป็นส่วนย่อยที่เล็กมากของการคำนวณทั้งหมด พวกเขาแนะนำว่าเราควรพยายามสร้างแบบจำลองการคำนวณเชิงโต้ตอบที่การสื่อสารกับโลกภายนอกเกิดขึ้นในระหว่างการคำนวณ คำวิจารณ์เดียวที่ฉันได้เห็นจากงานนี้คือในแลมบ์ดาเดอะฟอรัมขั้นสูงสุด คำถามของฉันคือมีการวิจารณ์ในแนวความคิดนี้อีกหรือไม่และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องจักรทัวริงถาวรของพวกเขา และถ้าไม่เป็นเช่นนั้นทำไมมันจึงดูน้อยมาก (ฉันอาจเข้าใจผิด) สุดท้ายแนวคิดเรื่องความเป็นสากลจะแปลไปยังโดเมนเชิงโต้ตอบได้อย่างไร

38 computability  turing-machines  machine-models  church-turing-thesis 

คำถามนี้คล้ายกับคำถามทั่วไปสำหรับโมเดลทางทฤษฎีที่ถูกต้องของคอมพิวเตอร์ในการออกแบบอัลกอริทึมและโครงสร้างข้อมูลใน ที่นี้ฉันถามเฉพาะเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงในปัจจุบัน (เช่นที่อยู่ในรายการTop 500 ) หรือแม้แต่เกี่ยวกับ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่กำลังจะมาถึง ระบุว่าคอมพิวเตอร์เหล่านี้มักจะทำงานกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ (ดูเหมือนว่าบางคนใช้เครื่องดังกล่าวเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากมีหน่วยความจำหลักรวมกันมาก) ของ I / O-model (แนะนำโดยAggarwal และ Vitter ในปี 1988 ) และรุ่นขนาน ควรมี PEM ( Arge, Goodrich, Nelson และ Sitchinava ในปี 2008 ) ในทางตรงกันข้ามควรมีบางอย่างเกี่ยวกับการสื่อสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งการลงโทษแพคเกจขนาดเล็กพิเศษเพื่อโหนดคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ทั้งหมด อย่างที่คุณอาจจินตนาการว่าฉันไม่กลัวว่าฉันจะหมดความคิดเมื่อสร้างแบบจำลองใหม่ แต่ฉันกังวลเล็กน้อยว่าฉันอาจมองข้ามความพยายามก่อนหน้านี้ในการทำเช่นนั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพราะฉันมีความรู้สึกว่าปี 1980- 1995 หรือมากกว่านั้นเห็นความพยายามในการสร้างแบบจำลองดังกล่าวจำนวนมาก (เช่น BSP หรือแบบจำลองการเชื่อมโยง) ที่ดูเหมือนจะไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย ฉันควรมองแบบใด

20 reference-request  soft-question  machine-models 

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันสะดุดกับสิ่งก่อสร้างทางทฤษฎีที่น่าสนใจ เครื่องที่เรียกว่า Gödel มันเป็นตัวแก้ปัญหาทั่วไปที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพตนเองได้ มันเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีปฏิกิริยา อย่างที่ฉันเข้าใจมันสามารถนำไปใช้เป็นโปรแกรมสำหรับเครื่องทัวริงสากลแม้ว่ามันจะมีความต้องการมากกว่าฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน แม้ว่าฉันจะไม่พบรายละเอียดมากมาย สามารถสร้างเครื่องจักรดังกล่าวในทางปฏิบัติได้หรือไม่? อย่างน้อยเป็นไปได้ในจักรวาลของเรา

17 computability  turing-machines  physics  machine-models  ar.hardware-architecture 

คำถามที่ผ่านมากล่าวถึงขั้นตอนวิธีการเขียนโปรแกรมแบบไดนามิกตอนนี้คลาสสิกสำหรับ TSP เนื่องจากอิสระเพื่อยามและถือคาร์พ อัลกอริทึมเป็นสากลรายงานให้ทำงานในO(2nn2)O(2nn2)O(2^n n^2)เวลา อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็นหนึ่งในนักเรียนของฉันเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นเวลาทำงานนี้อาจต้องใช้แบบจำลองการคำนวณที่ทรงพลังอย่างไม่มีเหตุผล นี่คือคำอธิบายสั้น ๆ ของอัลกอริทึม การป้อนข้อมูลประกอบด้วยกำกับกราฟG=(V,E)G=(V,E)G=(V,E)กับnnnจุดและที่ไม่ใช่เชิงลบฟังก์ชั่นความยาวℓ:E→R+ℓ:E→R+\ell\colon E\to\mathbb{R}^+ + สำหรับจุดยอดsssและtttใด ๆ และเซตย่อยXXXของจุดยอดที่แยกsssและtttให้L(s,X,t)L(s,X,t)L(s,X,t)แสดงความยาวของเส้นทางแฮมิลโตเนียนที่สั้นที่สุดจากsssถึงtttใน subgraph เหนี่ยวนำให้เกิดG[X∪{s,t}]G[X∪{s,t}]G[X\cup\{s,t\}] ] อัลกอรึทึมของ Bellman-Held-Karp นั้นมีพื้นฐานมาจากการเกิดซ้ำดังต่อไปนี้ (หรือในฐานะนักเศรษฐศาสตร์และนักทฤษฎีควบคุมที่เรียกมันว่า "สมการของเบลแมน"): L(s,X,t)={ℓ(s,t)minv∈X (L(s,X∖{v},v)+ℓ(v,t))if X=∅otherwiseL(s,X,t)={ℓ(s,t)if X=∅minv∈X (L(s,X∖{v},v)+ℓ(v,t))otherwise L(s,X,t) = \begin{cases} \ell(s,t) & \text{if $X = \varnothing_{\strut} $} \\ \min_{v\in X}~ \big(L(s, X\setminus\lbrace v\rbrace, v) + \ell(v,t)\big) & …

16 ds.algorithms  machine-models  computing-over-reals 

คลาสความซับซ้อนเกี่ยวข้องกับอัลกอริธึมการค้นหาที่ละเอียดถี่ถ้วนอย่างไร (ถ้ามี) มันเป็น NP หรือ PSPACE มีการ จำกัด รูปแบบการคำนวณเพื่อจับภาพคลาสของอัลกอริธึมการค้นหาที่ละเอียดถี่ถ้วนซึ่งคล้ายกับโมเดลสำหรับการโปรแกรมแบบโลภและแบบไดนามิกหรือไม่?

14 cc.complexity-theory  ds.algorithms  reference-request  big-picture  machine-models 

ตรวจสอบปัญหาต่อไปนี้ใน TCS ได้ดีเพียงใด (ฉันขอโทษถ้าคำแถลงปัญหาฟังดูคลุมเครือ!) ได้รับแบบจำลองการคำนวณ MC (เครื่องทัวริง, เซลลูล่าร์ออโตมาต้า, เครื่อง Kolmogorov-Uspenskii ... ฯลฯ ) และแบบจำลองของเสียงที่อาจส่งผลกระทบต่อการคำนวณ MC มีวิธีการกู้คืนจากข้อผิดพลาดที่เกิดจากเสียงนี้ในที่มีประสิทธิภาพวิธี? ตัวอย่างเช่นการพูดว่าเสียงบางประเภทส่งผลกระทบต่อ Turing Machine M สามารถประดิษฐ์ Turing Machine M 'ที่จำลอง M โดยไม่มีค่าใช้จ่ายหลักและเชื่อถือได้ (ซึ่งหมายความว่า M' ทนต่อเสียงนี้) ดูเหมือนว่าการคำนวณบางรุ่นดีกว่ารุ่นอื่น ๆ ในการทำเช่น Cellular Automata เป็นต้น ผลลัพธ์ใด ๆ หากมีการแทนที่เสียงรบกวนโดยรุ่นศัตรู? ขออภัยสำหรับแท็ก! ฉันมีชื่อเสียงไม่มากพอที่จะใส่แท็กที่เหมาะสม

14 machine-models 

ชื่อเป็นเรื่องเข้าใจผิดเล็กน้อย แต่หวังว่าคำถามจะไม่: Grønlundและ Pettie ของผลใหม่แสดงให้เห็นว่า3sumมีเพียงความซับซ้อนต้นไม้ตัดสินใจมีฉันสงสัยว่า:O(n3/2)O(n3/2)O(n^{3/2}) มีตัวอย่างง่ายๆของปัญหากับความซับซ้อนของต้นไม้ตัดสินใจของแต่ยอมรับขอบเขตที่ต่ำกว่า (ในแบบจำลองที่มีรายละเอียดมากกว่า) ของω ( f )หรือไม่?O(f)O(f)O(f)ω(f)ω(f)\omega(f) ในคำอื่น ๆ วิธีการที่ควรผลบน 3sum เปลี่ยนมุมมองของความเป็นไปได้ในการได้รับของเราอย่างมีนัยสำคัญต่ำกว่าขอบเขตบนความซับซ้อนของปัญหาหรือไม่n2n2n^2

13 cc.complexity-theory  machine-models  decision-trees 

เป็นไปได้หรือไม่ที่จะสร้างจุดประสงค์เดียว (ไม่ใช่การทำให้ทัวริงสมบูรณ์) ในการดำเนินการทางกลของการพูด Microsoft Word? เป็นไปได้หรือไม่ที่จะใช้สิ่งต่าง ๆ เช่นตัววนซ้ำฟังก์ชันอันดับหนึ่งขอบเขตของเทคนิคการเขียนโปรแกรมทั้งหมด? เกียร์และชิ้นส่วนทางกลอื่น ๆ สามารถแสดงโครงสร้างข้อมูลหรือแม้แต่โปรแกรมวัตถุได้หรือไม่? เมื่อถึงจุดหนึ่งสิ่งนี้ทำให้การสร้างเครื่องทัวริงที่มีจุดประสงค์ทั่วไปหรือแต่ละฟังก์ชั่นตัวแปร ฯลฯ มีโครงสร้างทางกลที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเองในรูปแบบของมู่เล่และ / หรือเกียร์เฟืองคุณมีอะไรบ้าง โดยสรุปฉันสงสัยว่ามีชิ้นส่วนใด ๆ ของซอฟต์แวร์ในคอมพิวเตอร์มาตรฐานที่สามารถคอมไพล์ลงในพิมพ์เขียวเชิงกลได้หรือไม่

13 computability  pl.programming-languages  machine-models  ar.hardware-architecture 

มันถูกต้องหรือไม่ที่จะเรียกเฟรมเวิร์กmapReduceชนิดของเฟรมเวิร์กการเขียนโปรแกรมแบบซิงโครนัสแบบขนานจำนวนมากที่ไม่มีหน่วยความจำโลคัลภายในตัวประมวลผลระหว่างการซิงโครไนซ์? ถ้าไม่ใช่รูปแบบการเขียนโปรแกรมแบบขนานใดที่ห่อหุ้มกรอบ mapReduce อย่างแม่นยำที่สุด?

11 dc.parallel-comp  machine-models 

ในขณะที่ปริญญาตรี EE ฉันได้เข้าร่วมการบรรยายที่นำเสนอลักษณะที่ดีของวงจรบูลีนในแง่ของจำนวนลูปซ้อนกันที่พวกเขามี ในความซับซ้อนวงจรบูลีนมักจะคิดว่าเป็นวงจร แต่ในวงจรฮาร์ดแวร์จริงเป็นเรื่องธรรมดา ตอนนี้โมดูโล่ใช้เทคนิคบางอย่างเกี่ยวกับลูปคืออะไรและอะไรที่ประกอบเป็นลูปซ้อนการอ้างสิทธิ์นั้นโดยทั่วไปแล้วเพื่อที่จะนำไปใช้กับฮาร์ดแวร์ออโตเมชั่นหนึ่งต้องการลูปซ้อนกันสองลูป (ฉันอาจจะเลิกกับคนที่มีค่าเหล่านี้) สองสิ่งที่รบกวนฉัน: ไม่มีอะไรเหมือนหลักฐานที่เป็นทางการ ฉันไม่เห็นสิ่งนี้ที่อื่น ไม่มีใครตรวจสอบคำสั่งที่แม่นยำของประเภทนี้หรือไม่? ค้นหาชื่อศาสตราจารย์ฉันพบเว็บเพจและหนังสือเล่มเล็ก ๆ(บทที่ 4)ที่พูดถึงอนุกรมวิธานนี้ การเรียงลำดับของพื้นหลัง : ในกรณีที่คุณสงสัยว่าทำไมวงจรถึงมีประโยชน์กับฮาร์ดแวร์จริงนี่เป็นตัวอย่างง่ายๆ เชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์สองตัวในหนึ่งรอบ (อินเวอร์เตอร์เป็นประตูที่คำนวณฟังก์ชันบูลีนไม่) วงจรนี้มีดุลยภาพสองตัวที่เสถียร (และอินเวอร์เตอร์ที่ไม่เสถียร) หากไม่มีการแทรกแซงจากภายนอกวงจรจะอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งในสองรัฐ อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้ที่จะบังคับให้วงจรอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งโดยใช้สัญญาณภายนอก สถานการณ์สามารถมองเห็นได้เช่นนี้: ในขณะที่วงจรเชื่อมต่อกับสัญญาณภายนอก "เราอ่านอินพุต" และมิฉะนั้นเราเพียงแค่ "จำค่าสุดท้ายที่เราเห็น" ดังนั้นวงเดียวช่วยให้เราจำสิ่งของได้

11 cc.complexity-theory  reference-request  circuit-complexity  machine-models  ar.hardware-architecture 

คำถามนี้เกี่ยวกับว่ามีใครรู้ว่าทัวริง tarpits ที่ "ย้อนกลับ" หมายถึงในความหมายของAxelsen และGlückและ "tarpit" เป็นแนวคิดที่ไม่เป็นทางการมากขึ้น (และอาจไม่ใช่คำที่ดีมาก), แต่ฉันจะทำให้ดีที่สุดเพื่ออธิบายความหมายของมัน สิ่งที่ฉันหมายถึงโดย "tarpit" การคำนวณบางรุ่นได้รับการออกแบบให้มีประโยชน์ในทางใดทางหนึ่ง คนอื่น ๆ เพิ่งจะเป็นทัวริงที่สมบูรณ์และไม่มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง สิ่งเหล่านี้เรียกว่า "ทัวริง tarpits" ตัวอย่างเช่นภาษาBrainfuck , หุ่นยนต์อัตโนมัติของกฎข้อที่ 110และภาษาBitwise Cyclic Tag (ซึ่งฉันชอบเพราะมันใช้งานง่ายมากและสตริงไบนารีใด ๆ เป็นโปรแกรมที่ถูกต้อง) ไม่มีคำจำกัดความอย่างเป็นทางการของ "ทัวริงทาร์ปิต" แต่สำหรับคำถามนี้ฉันใช้มันเพื่อหมายถึงระบบที่ค่อนข้างง่าย (ในแง่ของการมี "กฎ" จำนวนน้อย) ว่า "เพิ่งเกิดขึ้น" จะทำให้ทัวริงสมบูรณ์ สถานะภายในของมันมีความหมายที่ชัดเจนใด ๆ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์ของฉันคือความเรียบง่ายของกฎมากกว่าการขาดความหมายที่ชัดเจน โดยพื้นฐานแล้วเรากำลังพูดถึงสิ่งต่าง ๆ ที่สตีเฟ่นวูล์ฟรามเคยเขียนหนังสือเล่มใหญ่ถึงแม้ว่าเขาจะไม่ได้ใช้คำว่า "tarpit" สิ่งที่ฉันหมายถึงโดย "ย้อนกลับ" ฉันสนใจการคำนวณย้อนกลับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันสนใจในภาษาที่สมบูรณ์ r-ทัวริงในแง่ของAxelsen และGlückซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถคำนวณทุกฟังก์ชั่นการคำนวณที่คำนวณได้และสามารถคำนวณฟังก์ชั่นการฉีดได้เท่านั้น …

10 fl.formal-languages  computability  machine-models 

มีกรอบ / ระเบียบที่กำหนดรูปแบบการคำนวณขึ้นอยู่กับโปรตีนชนิดอื่น ๆ กว่ารุ่นดีเอ็นเอ Adleman หรืองานนี้โดยเชอร์รี่และเควน ?

9 reference-request  machine-models 

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีของการคำนวณที่ได้รับแรงบันดาลใจจากปรากฏการณ์ธรรมชาติคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมและคอมพิวเตอร์ DNA สิ่งที่ทราบเกี่ยวกับศักยภาพและ / หรือข้อ จำกัด ของการคำนวณด้วยกฎหมายหรือแรงโน้มถ่วงของ Maxwell นั่นคือการรวมการแก้ปัญหา "ด่วน" ของธรรมชาติเข้ากับสมการของแมกซ์เวลล์หรือปัญหาเอ็น - บอดี้โดยตรงในอัลกอริทึมทั่วไป

9 computability  machine-models  physics  natural-computing