可運算度
可運算度(粵拼:ho2 wan6 syun3 dou6;英文:computability),又叫做可計算度,係指一個問題有冇可能可以用運算嘅方法解決-如果一個問題係可以用電腦解決嘅,噉呢個問題就係可運算嘅,否則呢個問題就係不可運算嘅。
概論
編輯睇埋:運算理論
舉個例說明,好似係好出名嘅停機問題(halting problem)噉:首先,電腦程式可以分做兩大種[1]:
- 例:while (true) continue;呢種程式唔會停機-部電腦一行呢個程式就會一路行落去,永世唔會停。
- 例:print "Hello, world!";呢種程式會停機-部電腦會逐行逐行碼行咗佢,最後停低。
根據英國數學家亞倫圖靈嘅證明,呢個世界冇可能有電腦能夠攞一個程式嘅碼做輸入,再俾出正確嘅「呢段碼會唔會停機」輸出(停機問題)。圖靈用嘅係反證法,證明如果呢個世界上有個程式能夠做到噉嘅工作,就會發生一啲冇可能嘅事。呢個證明大致上係噉嘅[2]:
想像有個程式,halts(f)
,如果 f
係一個會停機嘅子程序,halts(f)
會出「真」(1),否則halts(f)
會出「假」(0),再想像以下呢個程序:
def g(): # 定義 g
if halts(g): # 如果 halt(g) 係真...
loop_forever() # 做永遠唔停嘅 loop
呢個程序會引致一個大矛盾:如果 g()
係會停機嘅,噉 halts(g)
會出「真」,於是 g()
就會進入永遠係噉行(loop_forever)嘅狀態-出現矛盾;而如果 g()
係唔會停機嘅,噉 halts(g)
會出「假」,於是 g()
就唔會進入永遠係噉行(loop_forever)嘅狀態-又出現矛盾。因為噉,如果呢個世界有電腦曉攞一個程式嘅碼做輸入,再俾出正確嘅「呢段碼會唔會停機」輸出嘅話,就會出現一個邏輯上嘅矛盾,所以呢一個程式冇可能存在喺呢個世界上-即係話「攞一個程式嘅碼做輸入,再正確噉判斷個程式會唔會停機」係一個不可運算嘅問題[2][3]。
睇埋
編輯引咗
編輯- ↑ Church, Alonzo (1936). "An Unsolvable Problem of Elementary Number Theory". American Journal of Mathematics. 58 (58): 345–363.
- ↑ 2.0 2.1 Alan Turing, On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem, Proceedings of the London Mathematical Society, Series 2, Volume 42 (1937), pp 230–265.
- ↑ Davis, Martin (1965). The Undecidable, Basic Papers on Undecidable Propositions, Unsolvable Problems And Computable Functions. New York: Raven Press.. Turing's paper is #3 in this volume. Papers include those by Godel, Church, Rosser, Kleene, and Post.