Hesaplama Teorisine (TOC) Giriş

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





1930 yılında, matematikçiler ve mantıkçılar, anlamı bilmek için hesaplama üzerine araştırmalara başladılar. Şu anda, TOC (Theory of Computation) hesaplanabilirlik teorisi, karmaşıklık teorisi ve otomata teorisi gibi üç teoriye ayrılabilir. TOC, doğal, yapay ve başka türlü hayali gibi hesaplama özelliklerinin incelenmesiyle sorunlu bilimsel bir kontroldür. En önemlisi, becerikli hesaplama ortamını bilmeyi planlıyor. TOC, bilgisayar Bilimi & matematik, bir algoritma kullanarak problemleri çözmek için hesaplama ile ilgilenen bölümdür. Bu kavram hakkında bilgi sahibi olmak için, piyasada 'otomata teorisi dillerine ve hesaplamaya giriş' olarak adlandırılan farklı hesaplama kitapları teorisi vardır. Bu makale, hesaplama teorisi notlarına genel bir bakış sunar.

Hesaplama Teorisi nedir?

Hesaplama teorisi şu şekilde de bilinir: Otomata teorisi . Bu, matematiğin ve bilgisayar biliminin teorik bir bölümüdür ve çoğunlukla otomata ile ilgili hesaplama mantığıyla ilgilenir. Otomata teorisi, araştırmacıların makinelerin fonksiyonları nasıl hesapladığını ve sorunları nasıl çözdüğünü bilmelerini sağlar.




hesaplama teorisi nedir

hesaplama teorisi nedir

Bu teoriyi geliştirmenin temel amacı, ayrık sistemlerin aktif performansını açıklamak ve incelemek için teknikleri genişletmekti. Otomata adı, automaton adından icat edilmiştir. Çünkü terime benzer Otomasyon Otomata teorisi veya hesaplama teorisi esas olarak hesaplama formlarıyla ilgilenir ve bunların tanımlarını ve özelliklerini gözden geçirir. Bu teorinin en iyi örnekleri arasında sonlu otomatlar, Turing makineleri ve yarışmasız gramerler bulunur.



TOC'nin Temel Terminolojileri

Şimdi, önemli ve sıklıkla kullanılan gerekli TOC terminolojilerini öğrenelim.

Sembol

Bazı alfabe, resim veya herhangi bir harf gibi en az yapı taşıdır.


Alfabe

Bunlar bir semboller seti ve Σ ile gösterilebilir. Alfabeler her zaman sabittir. En iyi alfabe örnekleri aşağıdakileri içerir.

Σ = {0,1}

İkili rakamın alfabesidir.

Σ = {0,1, ……, 9}

Ondalık basamağın alfabesidir.

Σ = {a, b, c}

Σ = {A, B, C,… .Z}

Dize

  • Birkaç alfabeden sınırlı bir sembol dizisidir ve genellikle ile gösterilir ve dizenin uzunluğu | w | ile gösterilebilir.
  • Sıfır miktarda sembol içeren boş bir dize 'ε' ile gösterilebilir.
  • A, ab, ba ve bb gibi {a, b} alfabeleri üzerinden dizi sayısı oluşturulabilir.
  • Yukarıdaki bilgi dizisinin uzunluğu | w | = 2 ve birkaç dize 4'tür.
  • 'N' uzunluğundaki {a, b} alfabeleri için, üretilebilecek dizi sayısı 2n'dir.

Dil

Bu, from * arasından seçilen bir dizi dizedir ve aynı zamanda Σ * ’nin bir bölümü olarak da tanımlanabilir ve sınırlı veya sonsuz olabilen‘ Σ ’üzerinde oluşturulabilir.

Örneğin: Sonlu dil için L1 = [2 uzunluğundaki tüm dizelerin kümesi}

{aa, ab, ba, bb}

Sonsuz dil için L2 = ['a' ile başlayan tüm dizeler kümesi}

{A, bu, iki, boyut, AAA, ABB}

'Σ' nin Etkileri

Σ = {a, b} sonradan

Σ0 = Yukarıdaki Σ 0 uzunluklu tüm dizelerin kümesi {ε}

Σ1 = Yukarıdaki Σ tüm dizelerin 1 uzunluklu kümesi {a, b}

Σ2 = Yukarıdaki Σ dizgelerinin tamamı 2 uzunluklu {aa, ab, ba, bb}

Yani | Σ2 | = 4 & ayrıca | Σ3 | = 8

Σ * -Evrensel Set.

Σ * = Σ0 * U Σ1 * U Σ2

= {ε} * U {a, b} * U {aa, ab, ba, bb} (sonsuz dil.)

Kardinalite

Kardinalite hayırdır. nın-nin elementler set içinde.

Geçiş İşlevi

Tek bir zaman noktasında ayrı bir zaman kenarında çalışmak üzere bir otomat icat edildi ve kontrol ünitesi bazı dahili durumdadır ve giriş cihazı giriş bandında belirli bir sembolü tarayacaktır. Bu kontrol biriminin bir sonraki zaman noktasındaki veya adımdaki dahili durumuna, sonraki durum veya geçiş işlevi denir.

Bu geçiş işlevi, mevcut durum, giriş bandındaki mevcut giriş sembolü ve o anda geçici depolamada bulunan bilgiler açısından bir sonraki durumu verir. Bir adımdan sonraki adıma geçiş sırasında, çıktı üretilebilir veya geçici depolamadaki bilgiler değişebilir.

Hareket

Sözcük yapılandırması esas olarak tam bir kontrol birimi durumuna, geçici depolamaya ve i / p bandına atıfta bulunur. Bir hareket, bir aşamadan bir sonraki aşamaya dönüşüm olduğu için tanımlanabilir.

Hesaplama Faydaları Teorisi

TOC konsepti, size bir bilgisayarın hayal etmeye hazır olabileceği temel yolları öğretecektir. NLP'nin (Doğal Dil İşleme) yapımında yer alan kısmında uygulanabilir hale getirilmiş muazzam bir iş anlaşması vardır. FSM'ler (Sonlu Durum Makineleri) FSA (Sonlu Durum Otomatı) olarak da bilinir.

Yetkin hesaplamayı yönlendiren matematik kurallarını bilin ve bunu farkındalıkla diğer bilgisayar bilimleri ve matematik bölümlerinde ve ayrıca fizik ve sinirbilim gibi ekstra alanlarda meydana gelen sorunları ele almak için uygulayın.

TOC'nin Araştırma Alanları

Hesaplama teorisinin araştırma alanları esas olarak aşağıdaki alanları içerir.

  • Kriptografi
  • Algoritmaların Tasarımı ve Analizi
  • Kuantum Hesaplama
  • Bilgisayar Bilimi İçinde Mantık
  • Hesaplama Zorluğu
  • Hesaplamada Rastgelelik
  • Düzeltme Hatalar Kodlarda

Dolayısıyla, bu tamamen hesaplama teorisi öğreticisi . Bu, bilgisayar biliminin temel dersidir ve insanların bunu son birkaç yılda bilgisayar biliminin bir bilim olduğu gibi nasıl düşündüklerini bilmenize yardımcı olacaktır. Çoğunlukla ne tür ekipmanı otomatik olarak hesaplayabileceğiniz ve ne kadar hızlı gerçekleştirebileceğiniz ve bunu yapmak için ne kadar boşluk elde ettiği ile ilgilidir. Bu, teorik hesaplama cihazlarının çalışmasıdır. Hesaplamalar PC'nizde, cep telefonunuzda ve ayrıca doğada olduğu gibi her yerde gerçekleşir. İşte size bir soru, iyi hesaplama teorisi kitapları nelerdir? , lütfen yorumda bırakın.