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第417章 封闭类时,超计算(1/2)

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黑洞分寒只是让传几份超计算模型、图灵-丘奇论题相关的论文而已,怎么又惹得福地分寒那般失态,大腿都拍肿了?

先说说什么叫超计算模型。

计算机理论的基础是可计算性理论,而可计算性理论的基石是“图灵机”与“丘奇-图灵论题”。

后者是以数学家阿隆佐·丘奇和阿兰·图灵命名,就仿佛热力学第二定律一样,有多种形式大相径庭的表述方式。

比如:所有计算或算法都可以由一台图灵机来执行。

或者:以任何常规编程语言编写的计算机程序都可以翻译成一台图灵机,反之任何一台图灵机也都可以翻译成大部分编程语言的程序。

又或者:逻辑和数学中的有效或机械方法可由图灵机来表示。

大家云山雾罩,不明所以了吧?

其实主要是概念不熟。

像质能方程,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。大家立刻能理解,是因为对物质、质量、光速、能量的概念耳熟能详。

而丘奇-图灵论题涉及的概念大家一般不那么熟悉,于是字都认识,连起来就莫名奇妙了。

事实上,如何界定有效方法、执行算法、有限步骤,这些也正是该论题重点讨论的对象。

比如第一章中曾经出现的蔡廷常数,为什么叫不可计算数?

就是因为若以数字为对象的集合,可计算数便是指图灵机通过有限的通用算法可以得到的数字,基本就是所有实数。有理数靠加减乘除,无理数靠乘方开方,超越数可以用级数……

想知道√2或者π的第一亿位是多少,写一段程序运行就是了。

但不可计算数,虽然理论上是一个常数,但理论上也证明了,永远也无法求出它来。

因为求它的过程,会影响结果。

就好像蝴蝶效应,你不想要现在的结局,回到从前试图改变,但结局又会变成什么样子,回归迭代之前是不知道的。

甚至在此之后还有更加诡异的,语言都无法定义的数字,叫做不可定义数。虽然目前还没有数学家成功构造出来……

总之,1936年的一篇论文中,阿兰·图灵引入了图灵机,来证明“判定性问题”是无法解决的;

而阿隆佐·邱奇利用递归函数和lambda可定义函数,做出了类似的论题,用来描述有效可计算性;

还是1936年,图灵根据邱奇的工作,进一步证明了图灵机实际上描述的是同一集合的函数;

再之后,更多用于描述有效计算的机制被提出来,比如寄存器机器、波斯特体系、组合可定义性以及马可夫算法等等。

这些都被证明在计算上和图灵机拥有相同的能力,能与通用图灵机互相模拟,就被称为图灵完全。

《我的世界》就被证明是图灵完全的,乐高积木据说也是,还有万智牌……

扯远了,这一切有什么意义呢?

意义就是,数学家和计算学家们渐渐弄清楚了,虽然形式、语言、系统各有不同,现代计算机本质上都和图灵机等价——现代计算机能完成的任务,图灵机也一定能完成;图灵机做不到的事情,现在计算机也做不到。

这就叫可计算性。

不过这都是上个世纪的研究了。

从1936年开始,其后几年,算是奠定了现代计算机的理论基础,此后就是工业化、微型化、规模集成、摩尔定律……只有工程上的突破,再没有理论上的创新了。

但是,真的如此吗?

科学家们好不容易开辟了一个领域,会满足于取得的成绩,就此踯躅不前?

不存在的!

事实上没有多久,科学家们就对图灵描述的可计算性不满足了。开始思考有没有比图灵机更强的,可以实现图灵机无法计算的难题的新模型。

也就是超计算模型!

量子计算机就是其中一种。

不过其计算能力本质上还是与图灵机等价,只是计算复杂度要优秀的多。可以把指数类难题降级到多项式时间内。

这就结束了吗?

当然不会!

除了量子计算机,还有阿兰·图灵本人提出的,通过喻示“黑箱”来搞定“判定性问题”的喻示机。

而之后的大部分超计算模型,也都是基于喻示机的概念——通过将其他特性引入图灵机,使其不受先前的计算能力限制。

所以阿兰·图灵伟大,被誉为“计算机科学之父”、“人工智能之父”,同样十分著名的冯·诺依曼只是“现代计算机之父”。

实在是二人的关系就仿佛提出了质能方程的爱因斯坦,与组织建造了原子弹的奥本海默。

又扯远了,类似的超计算模型还有——

bluhine;无限精度神经网络模型;模糊图灵机;相对论效应计算机;芝诺机;far元胞自动机;极限递归模型;波计算机;量子引力计算机;couask模型;快子模型;概率图灵机;无限状态图灵机等等……

其中有一类分外吸引两位分寒的注意!

那叫做:封闭类时曲线计算机。

其原理,是利用广义相对论中拥有闭合时间曲线的特殊时空来辅助计算机运算,就如同给计算机配了一台时间机器。

然后解题就如同源代码、遗落战境,一次过不了关,那就取档重来一次,记忆不断累加,错误选项不断排除,而时间陷入循环并不会前进……

直到做出题目的那一刻,也就是出题的下一刻!

如此一

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