কেন টুরিং সম্পূর্ণতা সঠিক?


15

আমি এই বার্তাটি লিখতে একটি ডিজিটাল কম্পিউটার ব্যবহার করছি। এই জাতীয় একটি মেশিনের একটি সম্পত্তি রয়েছে যা আপনি যদি এটির বিষয়ে চিন্তা করেন তবে এটি আসলেই উল্লেখযোগ্য। এটি এমন একটি মেশিন যা যথাযথভাবে প্রোগ্রাম করা হলে যে কোনও সম্ভাব্য গণনা সম্পাদন করতে পারে ।

অবশ্যই এক বা অন্য ধরণের মেশিন গণনা করে প্রত্নতাত্ত্বিকতায় ফিরে যায়। লোকেরা এমন মেশিন তৈরি করেছে যা সংযোজন এবং বিয়োগ (যেমন, একটি অ্যাবাকাস), গুণ এবং বিভাগ (উদাহরণস্বরূপ, স্লাইড নিয়ম) এবং আরও বেশি ডোমেন-নির্দিষ্ট মেশিন যেমন গ্রহগুলির অবস্থানের জন্য ক্যালকুলেটর।

একটি কম্পিউটার সম্পর্কে আকর্ষণীয় বিষয় এটি যে কোনও গণনা সম্পাদন করতে পারে । মোটেও কোনও গণনা। এবং মেশিনটি রিওয়ায়ার না করেই সব। আজ প্রত্যেকে প্রত্যেকেই এই ধারণাটি গ্রহণযোগ্যতার জন্য গ্রহণ করে তবে আপনি যদি থামেন এবং এটির বিষয়ে চিন্তা করেন তবে এটি এক ধরণের আশ্চর্যজনক যে এই জাতীয় যন্ত্রটি সম্ভব possible

আমার দুটি আসল প্রশ্ন রয়েছে :

  1. মানবজাতি কখন বুঝতে পেরেছিল যে এ জাতীয় যন্ত্রটি সম্ভব ছিল? এটি করা যায় কিনা তা নিয়ে কি কখনও কোনও গুরুতর সন্দেহ রয়েছে ? কখন এটি নিষ্পত্তি হয়েছিল? (বিশেষত, এটি বাস্তব বাস্তবায়নের আগে বা পরে নিষ্পত্তি হয়েছিল?)

  2. গণিতবিদরা কীভাবে প্রমাণ করলেন যে একটি টুরিং-সম্পূর্ণ যন্ত্রটি সত্যই সমস্ত কিছু গণনা করতে পারে?

দ্বিতীয় দ্বিতীয়টি ম্লানভাবে। প্রতিটি আনুষ্ঠানিকতাতে এমন কিছু জিনিস রয়েছে যা গণনা করা যায় না । বর্তমানে "গণনীয় ফাংশন "টিকে " একটি টুরিং-মেশিন গণনা করতে পারে এমন কিছু " হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় । তবে কীভাবে আমরা জানি যে আরও কিছু শক্তিশালী মেশিন নেই যা আরও স্টাফ গণনা করতে পারে? আমরা কীভাবে জানি যে ট্যুরিং-মেশিনগুলি সঠিক বিমূর্ততা?


7
কম্পিউটার (এবং তাদের তাত্ত্বিক মডেলগুলি, যেমন ট্যুরিং মেশিনগুলি) সমস্ত কিছু গণনা করতে পারে না। উদাহরণস্বরূপ হ্যালটিং সমস্যাটি দেখুন

2
দ্বিতীয় প্রশ্নের উত্তর: আমরা এটি প্রমাণ করি না; এটি সংজ্ঞার বিষয়; এটি "টার্নিং মেশিন" (বা সমতুল্য যে কোনও কিছু) দ্বারা "কম্পিউটারের" স্বজ্ঞাতভাবে আমরা কী গণনাযোগ্য তা প্রমাণিত করে। এই দাবিটি চার্চ-টিউরিং থিসিস হিসাবে পরিচিত ।
sdcvvc


2
আপনার পিসির মতো মেশিনগুলিতে সসীম মেমরি রয়েছে টিউরিং সমতুল্য নয়। ট্যুরিং মেশিনগুলির একটি আনবাউন্ড টেপ থাকে যার অর্থ যে একটি গণনা যত দীর্ঘতর চলবে তত বেশি মেমরি তারা সম্ভাব্য ব্যবহার করতে পারে। পিসিগুলি সীমিত সময় নেয় এমন গণনা সম্পাদন করতে পারে না তবে এটি উপলব্ধ হওয়ার চেয়ে বেশি স্টোরেজ প্রয়োজন।
মাইক স্যামুয়েল

3
@ মাইকসামুয়েল এটি একটি পেডেন্টিক পার্থক্য এবং "মহাবিশ্বে সীমাবদ্ধ সংখ্যার কণা রয়েছে বলে এই মত, সুতরাং সবকিছুই সীমাবদ্ধ অবস্থা"। এটি একটি সত্য বিবৃতি, তবে দরকারী নয়। সীমাবদ্ধ রাষ্ট্রীয় মেশিন হিসাবে বাস্তব-বিশ্বের কম্পিউটার মডেল করা খুব কমই দরকারী।
আর্টেম কাজনাটচিভ

উত্তর:


17

মানবজাতি গণনা আনুষ্ঠানিকভাবে প্রবর্তন করে এবং ১৯ two in সালে λ- ক্যালকুলাস এবং অ্যালান টুরিং- এর অ্যালোনজো চার্চের আঞ্চলিক কাগজপত্র নিয়ে এর জন্য দুটি ব্যবস্থা তৈরি করে (যিনি আজ, ২৩ শে জুন, ২০১২, তার প্রথম দিকের উত্তরণে ঘৃণ্য পরিস্থিতির জন্য না হলে ১০০ বছর বয়সে পরিণত হবে) টুরিং-মেশিন হিসাবে পরিচিত হয়ে ওঠে। উভয় গণিতবিদই এন্টেসিডেংস্প্রোবিলম সমাধান করছিলেন ।λ

যদিও চার্চের কাগজটি সামান্য আগে প্রকাশিত হয়েছিল, তিউরিং যখন তার ধারণাগুলি বিকাশ করেছিলেন তখন এটি সম্পর্কে অসচেতন ছিলেন এবং টুরিংয়ের পদ্ধতিটি বাস্তব-জগতের মেশিনগুলির নকশার জন্য আরও কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছিল। এর কারণটি তিনি দেখিয়েছিলেন যে কীভাবে একটি ইউনিভার্সাল ট্যুরিং মেশিন ডিজাইন করা যায় যা কোনও গণনা চালানোর জন্য প্রোগ্রাম করা যেতে পারে। জন ভন নিউমানের কাজের উপর ভিত্তি করে একটি কংক্রিট আর্কিটেকচার সহ এই সর্বজনীন মেশিনটি আপনি যে মেশিনটিতে আমার উত্তরটি পড়ছেন তার পেছনের মূল ধারণা।

যেমন আপনি উল্লেখ করেছেন, গণনাযোগ্যকে "একটি টিউরিং মেশিনে গণনাযোগ্য" হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং গণনার সমস্ত অন্যান্য যুক্তিসঙ্গত মডেলগুলি তাদের শক্তির সমতুল্য প্রমাণিত হয়েছে। গণনার সমস্ত যুক্তিসঙ্গত মডেলগুলি যে কোনও সিদ্ধান্ত সমস্যার সমাধান করতে পারে তার সমতুল্য এই বিশ্বাসটি চার্চ-টিউরিং থিসিস নামে পরিচিত । এর আসল রূপে, এটি প্রায় সম্পূর্ণভাবে জ্ঞাত সম্প্রদায় দ্বারা বিশ্বাসী is আসলে এটি চার্চ-টিউরিং থিসিসকে প্রমাণ / অস্বীকার করার অর্থ কী তা সম্পূর্ণ পরিষ্কার নয় ; অনেক উপায়ে এটি একটি অভিজ্ঞতা প্রশ্নে পরিণত হয়।

λ গণনাযোগ্য) কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এখনও টুরিংয়ের মডেলের সমতুল্য।


1
তিউরিংয়ের ১৯৩36 সালের কাগজটি তৎকালীন চার্চের কাজের তুলনায় অনেক বেশি বাধ্যতামূলক ছিল যে কোনও সংখ্যার ফাংশন যা অ্যালগোরিদমিকভাবে একটি মানুষের দ্বারা গণনা করা যায় সেগুলি ট্যুরিং মেশিন দ্বারা গণনা করা যায়। চার্চের আনুষ্ঠানিকতায় স্পষ্টতই সেই সম্পত্তি ছিল না এবং টুরিং মেশিনগুলি কী গণনা করতে পারে তার টুরিংয়ের মূল বিশ্লেষণের কারণে আজ অবধি টুরিং মেশিনে অন্যান্য গণনামূলক সিস্টেমের হ্রাস খুব গুরুত্বপূর্ণ।
কার্ল ম্যামার্ট

1
@ কার্লম্মার্ট আমি অবশ্যই একমত, তবে চার্চের কাজ অবশ্যই সম্পূর্ণতার জন্য উল্লেখ করা উচিত। এছাড়াও, এটি মোটেও তুচ্ছ নয়, যদিও বেশিরভাগ থিওরি এ টিএমএসের চারপাশে নির্মিত, থিওরি বি অনেক বেশি ল্যাম্বডা-ক্যালক বন্ধুত্বপূর্ণ। সুতরাং এটি সংস্কৃতির একটি আংশিক পার্থক্য।
আর্টেম কাজনাটচিভ

অপেক্ষা করুন - তাই তুমি বলতে চাচ্ছ যে করেননি প্রমাণিত হয়েছে আর শক্তিশালী গণনীয় সিস্টেম নেই? এটা কি কেবল অনুমান ?
গাণিতিক

@ গণিতের অরচিড গণনার সমস্ত যুক্তিসঙ্গত মডেল (যুক্তিসঙ্গত মোটামুটি অর্থ: এক সময় কেবলমাত্র অবজেক্টের সীমাবদ্ধ বিভাগে কাজ করা এবং চূড়ান্তভাবে অনেকগুলি বিকল্পের মধ্যে একটি করে কাজ করা) যেগুলির সাথে আমি পরিচিত, তাকে ট্যুরিং মেশিনের সমতুল্য দেখানো হয়েছে।
আর্টেম কাজনাটচিভ

2
@ গণিত অরচিড আপনার ফলোআপ প্রশ্নের সম্ভাব্যতর আরও সহজ উত্তর প্রদান করতে: ঠিক, কেউ প্রমাণ করেনি যে কোনও টিএম এর চেয়ে আরও শক্তিশালী গণনার কোনও মডেল নেই। "অনুমান" এটির জন্য একটি শব্দ; "হাইপোথিসিস" আরেকটি বিষয়। আমরা আগামীকাল জেগে উঠতে পারি এবং সিএনএন-তে কম্পিউটারের নতুন, আরও ভাল মডেলটি দেখতে পারি। এটি অসম্ভব, তবে সম্ভব।
প্যাট্রিক 87

-2

এটিকে একটি টুরিং মেশিন বলা হওয়ার একটি কারণ রয়েছে এবং এটি অ্যালান টুরিং আবিষ্কার করেছিলেন। তিনি এই সম্পর্কিত একটি ধারণাগুলি প্রতিষ্ঠিত করে ১৯3636 সালের একটি পত্রিকা করেছিলেন। আপনি যদি ট্যুরিং মেশিন সম্পর্কে আরও জানতে চান তবে কাগজটি দেখুন। এটি গুরুতরভাবে সন্দেহ করা হয়েছিল, তিনি এনিগমাটিকে ফাটানো এমন একটি নকশা তৈরি এবং তৈরি করার আগে, এই ধারণাটি আসলে কাজ করতে পারে। তবে ব্রিটিশরা বেশ মরিয়া ছিল এবং সে একজন বুদ্ধিমান, তাই তারা তার উপর আস্থা রেখেছিল এবং এর ব্যাপক ক্ষতি হয়েছিল।

যাইহোক, আপনি যখন এটি সম্পর্কে আরও কিছু ভাবেন, আসলেই এটি মোটেও আশ্চর্যজনক নয়। এটি টুরিংয়ের অনেক আগে থেকেই জানা গিয়েছিল যে সমস্ত গণিতকে কিছু অ্যাক্সিমিয়ামে হ্রাস করা যেতে পারে। আপনাকে যা করতে হবে তা হ'ল নির্দেশকে এই অদ্ভুতগুলি সম্পাদন করার দক্ষতা সেট করতে হবে এবং আপনি চলে যাবেন।


টুরিং ডিজাইনের নকশা বা ছদ্মবেশ তৈরি করেনি (যদিও তিনি অন্য একটি কম্পিউটার ডিজাইন করেছিলেন যা কখনও নির্মিত হয়নি)। আপনার দ্বিতীয় অনুচ্ছেদটি ভালভাবে তৈরি হয়েছে: ট্যুরিংয়ের সময় (এবং প্রকৃতপক্ষে এটি ছিল তাঁর নিজের কাগজের মূল বিষয়) গণনার সীমা সম্পর্কিত প্রচুর উত্তেজনা।
মার্সিন

আমরা কি তাকে বিশ্বাস করি? যতক্ষণ না তিনি প্রকাশ্যে সমকামী হিসাবে প্রমাণিত হন, ততক্ষণ পর্যন্ত আমরা তাকে এর জন্য হত্যা করেছিলাম। এছাড়াও এটি প্রমাণিত হয়েছে যে কোনও ধরণের সমস্যা রয়েছে যা যে কোনও অক্ষীয় কাঠামোর মধ্যে বলা যেতে পারে যা কখনই সেই অক্ষরূপে প্রমাণিত হতে পারে না।

@ টনিহপকিনসন: আমি জানি। যাইহোক, টিএম এর কাজ সমস্ত কিছু গণনা করা নয় , কেবল যা গণনা করা যায় তা গণনা করা। আপনার বক্তব্যটি কেবলমাত্র বলেছে যে এখানে কয়েকটি গণনা রয়েছে যা সঠিক প্রমাণিত হতে পারে না। এর অর্থ এই নয় যে তারা করা যায় না।

@ মার্সিন: আমি কখনও তা বোঝাইনি যে টুরিং ডিজাইনের নকশা তৈরি করেছিলেন বা তৈরি করেছিলেন। আমি বলেছিলাম যে মেশিনটিতে তিনি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছিলেন যা এনিগমাটিকে ফাটল

7
এই উত্তরটি ভুল । টুরিং এনিগমাটি ফাটানোর জন্য কোনও টিএম ডিজাইন করেননি, তিনি বোম্বকে নকশা তৈরিতে সহায়তা করেছিলেন যা সর্বজনীন নয়, এনিগমা সাইফারে আক্রমণ করার জন্য একটি বিশেষায়িত মেশিন ছিল। তদতিরিক্ত, এটি অজানা ছিল যে গণিতটি কিছু অ্যাক্সিমিয়ামের মধ্যে হ্রাস করা যেতে পারে। বস্তুত 1931 সালে গডেল এর বিপরীত প্রমাণ করেছিল এবং এই প্রমাণের ধারণাগুলির উপরই যে টুরিংয়ের কাজটি ভিত্তিক ছিল। এমনকি টুরিংয়ের মূল কাগজ পড়ার বিষয়ে প্রথম মন্তব্যটি বিভ্রান্তিকর। যদিও কাগজটি দুর্দান্ত, আপনি যদি কেবলমাত্র বেসিকগুলি শিখতে চান তবে সিপসারের মতো একটি আধুনিক পাঠ্যপুস্তক আরও ভাল।
আর্টেম কাজনাটচিভ
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.