वास्तव में गणना क्या है?


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मुझे पता है कि कुछ अस्पष्ट अर्थों में संगणना क्या है (यह बात कंप्यूटर करते हैं), लेकिन मैं अधिक कठोर परिभाषा चाहूंगा।

Dictionary.comअभिकलन, अभिकलन, गणना और गणना की परिभाषाएं वृत्ताकार हैं, इसलिए यह मदद नहीं करता है।

Wikipediaगणना को परिभाषित करता है "किसी भी प्रकार की गणना जो एक अच्छी तरह से परिभाषित मॉडल का अनुसरण करती है।" यह गणना को "परिवर्तनशील प्रक्रिया है जो एक या एक से अधिक इनपुट को एक या अधिक परिणामों में बदल देता है, परिवर्तनशील परिवर्तन के साथ परिभाषित करता है।" लेकिन ऐसा लगता है कि इस परिभाषा में गणना के रूप में कई क्रियाएं शामिल हैं, हालांकि वे आमतौर पर गणना के रूप में नहीं सोचा जाता है।

उदाहरण के लिए, क्या यह प्रवेश नहीं करेगा, कहते हैं, एक बम विस्फोट एक संगणना है, इनपुट के फ्यूज को हल्का होने के नाते और आउटपुट विस्फोट होने के कारण?

तो, वास्तव में गणना क्या है?


यह एक महान, शास्त्रीय, सवाल है।
रैन जी।


@ राफेल जहाँ तक मुझे पता है, गणना! = एक एल्गोरिथ्म। शायद एक एल्गोरिथ्म का निष्पादन संगणना है, हालांकि।
केल्मिक्रा

मेरे लिए, "P कम्प्यूटेशनल है" == "एक एल्गोरिथ्म है जो P को हल करता है" (P कुछ समस्या के लिए)। यह मेरे टीसीएस के दृष्टिकोण से एक परिणाम हो सकता है, हालांकि।
राफेल

@ राफेल यह पूछ रहा है कि अभिकलन क्या है, यह नहीं कि पी के लिए अभिकलन होने का क्या अर्थ है।
केल्मिक्रा

जवाबों:


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शायद यहाँ समस्या एक बहुत ही सामान्य अवधारणा की अत्यधिक विशिष्ट परिभाषा की तलाश में है। मैं एक अभिकलन के रूप में लगभग सब कुछ देखने की समस्या नहीं देखता। यद्यपि हम इसके बारे में नहीं सोचते हैं, लेकिन हम जो कुछ भी करते हैं वह घटक भागों के भौतिकी के संदर्भ में अभिव्यक्त होता है, कम से कम क्वार्क के बारे में गूंजता है। संगणना के साथ भी हमारी यही स्थिति है। इनपुट, आउटपुट और एक प्रक्रिया है (जो सभी तुच्छ हो सकती हैं)। चाहे वे अभिकलन के रूप में दिलचस्प या उपयोगी हों या संगणना के मॉडल एक बहुत ही अलग प्रश्न हैं।

सबसे मजबूत कामकाजी परिभाषा हम (मजबूत) चर्च-ट्यूरिंग थीसिस के माध्यम से आई है, जिसमें कहा गया है कि गणना के हर संभव शारीरिक रूप से यथार्थवादी मॉडल ट्यूरिंग मशीन से अधिक शक्तिशाली नहीं है। यदि आप मानते हैं कि यह सच है, तो हमारे पास चीजों को व्यक्त करने के बहुत सारे तरीके हो सकते हैं, अंततः हम एक ट्यूरिंग मशीन के लिए हर गणना को कम कर सकते हैं, इसलिए गणना की परिभाषा "कुछ भी हम एक ट्यूरिंग मशीन को कम कर सकते हैं" के रूप में दे सकते हैं।

इस मॉडल में, विस्फोट बम एक संगणना है। यह व्यापक रूप से लागू एक (हम आशा करते हैं;) नहीं है, लेकिन हम कुछ फैशन में ट्यूरिंग मशीन के साथ मॉडल कर सकते हैं (हालांकि आउटपुट की प्रकृति और टीएम के आउटपुट के साथ समानता के बारे में यहां एक तर्क है)। यह सामान्य रूप से गणना का एक अच्छा मॉडल नहीं है, इसमें यह संभावना नहीं है कि विस्फोट बम मॉडल ट्यूरिंग पूरा हो गया है।


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बल्कि ऑफ-टॉपिक, लेकिन मुझे यकीन है कि विस्फोट बम मॉडल ट्यूरिंग पूरा हो गया है! विस्फोट अन्य विस्फोटों को सेट कर सकते थे, जिनका उपयोग संकेतों को फैलाने और द्वार बनाने या करने के लिए किया जा सकता था। बम बी को एक उपकरण के माध्यम से एक निश्चित समय पर विस्फोट करने के लिए सेट किया जा सकता है, लेकिन बी पास में विस्फोट नहीं होने के कारण डिवाइस को निष्क्रिय कर सकता है, जो फाटकों के लिए अनुमति नहीं देता है।
केल्मिक्रा

@ Kyth'Py1k डोमिनोज़ गेट्स की तरह? मुझे नहीं लगता है कि यह पूरी तरह से ठीक हो जाएगा क्योंकि आप अनिश्चित रूप से लूप नहीं कर सकते हैं क्योंकि "गणना" हमेशा मशीन / माइनफील्ड के आकार के आधार पर बंद हो जाएगी
शाफ़्ट फ्रीक

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@ratchetfreak तब तक नहीं जब तक कि बमों के अवशेषों को ननबॉट्स के माध्यम से नए बमों में नहीं बनाया जाता है और तब उन्हें
बदला जाता है

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यह वह प्रश्न है जो ट्यूरिंग ने अपने प्रसिद्ध 1936 के पेपर में हल करने के लिए निर्धारित किया, कंप्यूटेबल नंबर्स पर, एक आवेदन के साथ एंत्सचिदुंगस्प्रोब्लेम , एक पेपर जिसमें वह आता है (जिसे ट्यूरिंग मशीन मॉडल के रूप में जाना जाता है)। विशेष खंड 9 में देखें।

ट्यूरिंग का काम गणना योग्य संख्याओं के संदर्भ में है । अन्य प्रकार की संरचनाओं की गणना के लिए उपयुक्त संगणना की अन्य धारणाएं हैं, और उनका अध्ययन अभिकलन सिद्धांत (जिसे पुनरावर्तन सिद्धांत भी कहा जाता है) का हिस्सा है।

अभिकलन की आम धारणा और आपके उदाहरण (एक विस्फोट बम) के बीच मुख्य अंतर गणना की जाने वाली चीज है। आपके विस्फोट बम से क्या गणना की जा रही है? एक और अंतर कम्प्यूटेशनल साधन है, लेकिन एक यांत्रिक उल्लंघन की कल्पना कर सकता है जो कुछ अधिक वैध गणना करने के लिए बम का उपयोग करता है।

एक अन्य बिंदु यह है कि क्या संगणना की शास्त्रीय धारणाएं आज के संगणक के रूप में हमारे विचार पर लागू होती हैं - अर्थात्, कंप्यूटर और उपयोगकर्ता के बीच दो-तरफ़ा बातचीत। यह एक सामान्य आलोचना है जिसे कम्प्यूटेशनलता की शास्त्रीय धारणा के खिलाफ लगाया जाता है, हालांकि कम्प्यूटेशन सिद्धांत के साधनों का उपयोग करके बातचीत को मॉडलिंग किया जा सकता है (यह सिर्फ वह नहीं है जो आप कक्षा में सीखते हैं)।


बेशक एक विस्फोट एक संगणना है। यह विस्फोट की व्याख्या करने वाले एकात्मक परिवर्तन की "गणना" करता है। BTW, कई बार मैं जिन भौतिकविदों से मिला, वे "परेशान" थे जब आप कहते हैं कि (कहते हैं) कुछ क्वांटम गेट एकात्मक की गणना करते हैं, बल्कि इसे विकसित करते हैं, या भौतिक प्रणाली को तदनुसार बदलते हैं (" गेट एक कलम और कागज लेता है और गणना करता है") एकात्मक "?) :)
रैन जी।

मैंने "नौवें नंबर पर कॉम्प्यूटिबल नंबर्स के लिए, एन्टशिएडंगस्प्रोब्लम के लिए एक एप्लिकेशन के साथ" पढ़ा, लेकिन यह वास्तव में मदद करने के लिए प्रतीत नहीं हुआ। हालाँकि मैंने इसे बहुत अच्छी तरह से नहीं पढ़ा था, लेकिन ऐसा लगता था कि ट्यूरिंग मशीनों के लिए आधार तैयार किया जा रहा है। क्या आप कह रहे हैं कि गणना एक ऐसी चीज है जिसे ट्यूरिंग मशीन द्वारा की गई कार्रवाई के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है। यदि ऐसा है, तो लगभग सब कुछ एक संगणना नहीं होगा? उदाहरण के लिए, बम विस्फोटों को ट्यूरिंग मशीन के रूप में तैयार किया जा सकता है, ताकि आस-पास के कणों की स्थिति, वेग और प्रकार के क्वांटम कणों को द्विआधारी के रूप में एन्कोड किया जा सके।
केल्मिक्रा

"आपके विस्फोट बम से क्या गणना की जा रही है?" भौतिकी के नियमों के अनुसार बम के आसपास के कणों की स्थिति में परिवर्तन की गणना की जा रही है।
केल्मिक्रा

"एक और बिंदु यह है कि क्या संगणना की शास्त्रीय धारणाएं आज के संगणक के रूप में हमारे द्वारा लागू की जाने वाली चीज़ों पर लागू होती हैं - अर्थात्, कंप्यूटर और उपयोगकर्ता के बीच दो-तरफ़ा बातचीत।" मुझे नहीं लगता कि यह काफी है जिसे संगणना माना जाता है। स्वायत्त रोबोटों को संगणना के रूप में माना जाता है, भले ही उन्हें उपयोगकर्ताओं के साथ बातचीत करने की आवश्यकता न हो।
केल्मिक्रा

यहां एक विचार दिया गया है: कंप्यूटिंग ऑप्टिमाइज़र (जैसे लोग और रोबोट) द्वारा किए गए अनुमानों की सहायता के लिए आउटपुट उत्पन्न करने की प्रक्रिया है। सो कैसे?
केल्मिक्रा

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ABxAyBxAx

xxyxy

t=0t=1

निचला रेखा: कोई भी मानचित्रण एक संगणना को परिभाषित करता है। कोई भी "डिवाइस" जो इनपुट को संबंधित आउटपुट में बदल देता है, उस विशिष्ट गणना को ("गणना") करता है।



(1) हम इस प्रकार की संगणनाओं की चर्चा को आगे बढ़ा सकते हैं, जो आपके फंक्शंस पर सोचने पर समझ में आएगी जो पुनरावर्ती नहीं हैं, लेकिन मैं वहां नहीं जाना पसंद करता हूं।


इस परिभाषा के साथ समस्या यह है कि यह इस बात के अनुरूप नहीं है कि "अभिकलन" शब्द वास्तव में कैसे उपयोग किया जाता है। पीसी को संगणना के रूप में माना जाता है, जबकि, कहते हैं, विस्फोटक नहीं हैं।
केल्मिक्रा

IMHO मैपिंग वास्तव में एक अभिकलन नहीं है। मुझे लगता है कि आप वाक्यविन्यास और शब्दार्थ को भ्रमित करते हैं। स्पष्ट रूप से आप मैपिंग को इनपुट-आउटपुट रिलेशन के रूप में समझते हैं, हालांकि परिभाषित है। मेरी सभी पुस्तकों से, यह शब्दार्थ है। गणना एक साधन है जिसका उपयोग वास्तव में चरणों के अनुक्रम के माध्यम से कुछ इनपुट के अनुरूप आउटपुट प्राप्त करने के लिए किया जाता है। हालांकि आप कह सकते हैं कि कोई भी संगणना मानचित्रण को परिभाषित करता है (यदि केवल एक वाक्य-विन्यास है), तो मुझे लगता है कि यह विचार करना गलत है कि मानचित्रण एक संगणना को परिभाषित करता है, जब तक कि आप ध्यान से यह नहीं समझाते कि आप अतिसक्रियता में जा रहे हैं जो प्रश्न से परे लगता है।
बबौ

मुझे अपने उत्तर की भावना को स्पष्ट करना चाहिए (मुझे पता है कि यह उस तरह से शब्द नहीं है): मानचित्रण स्वयं एक संगणना नहीं है। किसी इनपुट को आउटपुट में बदलने की प्रक्रिया उस विशिष्ट मैपिंग (फ़ंक्शन) की गणना है। जो मैं यह बताने की कोशिश कर रहा था कि विशिष्ट प्रक्रिया प्रासंगिक है, ऐसी कोई भी प्रक्रिया एक संगणना है (यहां तक ​​कि एक बहुत सार, उदाहरण के लिए, एक "ओरेकल")।
रैन जी।

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मैं यह परिभाषित करने का प्रयास नहीं करूंगा कि एक गणना क्या है, जो ल्यूक मैथिसन और युवल फिल्मस द्वारा अच्छी तरह से की गई थी।

हालांकि, एक विस्फोट डिवाइस के बारे में एक अभिकलन के रूप में सोचने से मुझे एक महत्वपूर्ण पक्ष में ले जाता है: यदि विस्फोट एक संगणना है, तो यह गणना क्या करता है? इसके विस्फोट के बाद डिवाइस का प्रतिनिधित्व करने के अलावा अन्य।

जो मैं लक्ष्य कर रहा हूं, वह यह है कि हम एक अभिकलन के रूप में जो हम मानते हैं, उसे ठीक-ठीक परिभाषित कर सकते हैं, और यहां तक ​​कि एक के रूप में देखा जा सकता है। हम एक संगणना का वर्णन कर सकते हैं। लेकिन क्या हम बता सकते हैं कि यह क्या है?

संगणना, जैसा कि आमतौर पर परिभाषित किया गया है, एक विशुद्ध रूप से वाक्यात्मक खेल है। यह भौतिक संरचनाओं का खेल है जो सटीक नियमों के अनुसार रूपांतरित हो रहे हैं। चूंकि भौतिक संरचनाओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए हमारा एकमात्र उपकरण (मानक परिवर्तनों तक) अंततः प्रतीकों का तार है, इसलिए गणना प्रतीकों के तारों पर कुछ प्रकार के औपचारिक परिवर्तनों के रूप में परिभाषित की जा रही है। यह ट्यूरिंग मशीन, लैम्ब्डा-कैलकुलस, आंशिक पुनरावर्ती कार्य और अन्य कम लोकप्रिय मॉडल का सच है। पथरी (लैम्ब्डा-कैलकुलस के रूप में) शब्द वास्तव में इस दृश्य को दर्शाता है, जैसा कि लैटिन में, कैल्सी प्रतिनिधित्व के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे पत्थर हैं।

लेकिन यह क्या नहीं बताता है कि इस वाक्यविन्यास में क्या अर्थ है, यह क्या दर्शाता है। यहाँ मुझे लगता है कि मुझे लगता है कि बहुत कम है, क्योंकि मैं इस तरह के मुद्दों का विशेषज्ञ नहीं हूं (इसलिए मेरी जांच करें)। समस्या मॉडल सिद्धांत द्वारा कवर की गई है

प्रतिनिधित्व की एक औपचारिक प्रणाली को देखते हुए, संभवतः एक तर्क (स्वयंसिद्ध और अनुमान नियम) या एक संगणना प्रणाली (परिवर्तन नियम) के साथ जुड़ा हुआ है, औपचारिक सिद्धांत का एक मॉडल इन नियमों का पालन करने वाले घटकों के साथ एक गणितीय गतिरोध है।

एक ही संगणना, या अधिक सटीक रूप से एक संगणना का एक ही विवरण वास्तव में बहुत अलग संस्थाओं के अनुरूप कई मॉडल हो सकता है।

उदाहरण के लिए, एक जीसीडी एल्गोरिथ्म एक संगणना का वर्णन करता है। लेकिन इसकी व्याख्या प्राकृतिक संख्याओं या बहुपद पर की जा सकती है।

यह बर्ट्रेंड रसेल'क्वोट की याद दिलाता है :

गणित को उस विषय के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें हम कभी नहीं जानते कि हम किस बारे में बात कर रहे हैं, न ही हम जो कह रहे हैं वह सच है।

गणना के लिए स्थिति बहुत अधिक समान है। यह एक औपचारिक खेल है, जहां चालों को कई अलग-अलग तरीकों से समझा जा सकता है। लेकिन वास्तव में गणित के बीच स्वयंसिद्ध रूप से स्वयंसिद्ध प्रणालियों और संगणना सिद्धांत द्वारा परिभाषित गहरे संबंध हैं।

गणना, एल्गोरिदम, गणितीय समस्याओं को हल करने के लिए परिभाषित किया गया था, और कई आधुनिक अवधारणाओं को तर्कशास्त्रियों द्वारा सोचा गया था, जो उन तंत्रों को समझने की कोशिश कर रहे थे जो हमें प्रमेयों को साबित करने की अनुमति देते हैं, स्वयंसिद्धों से शुरू करते हैं और इंजेक्शन नियम लागू करते हैं।

इसलिए, विस्फोट उपकरण में वापस आने के लिए, यह निश्चित रूप से एक प्रतिनिधित्व के हेरफेर के रूप में माना जा सकता है, अर्थात गणना के रूप में। लेकिन आम तौर पर इसे स्वयं के अलावा किसी अन्य अर्थ से जोड़ना बहुत कठिन है।

हालांकि, यह हमेशा सच नहीं है, या नहीं था। एनालॉग कम्प्यूटेशन का सिद्धांत इस विचार पर निर्भर करता है कि विभिन्न प्रतिनिधित्व प्रणाली का उपयोग गणनाओं के लिए किया जा सकता है जो कुछ सटीक तरीके से संबंधित हैं। तब हम एक प्रणाली के साथ गणना कर सकते हैं कि दूसरे sytem (वास्तव में उपयोग करने के लिए बहुत ही सुंदर है, उदाहरण के लिए एक ब्रह्मांड :) इसी सेटिंग में गणना करेगा।


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मुझे नैतिकतावादी शब्दों में शब्दावली के बारे में इस तरह के सवालों का जवाब देना पसंद है।

तो, अभिकलन लैटिन शब्द comp comptus से आता है जिसका अर्थ है "गणना"।

लैटिन भाषाओं में जैसे कि फ्रेंच, इटैलियन, स्पेनिश या पुर्तगाली (अन्य लोगों के बीच) इस नैतिकता को "कॉम्पिट" (एक कहानी) के साथ स्पेनिश कॉंटा / कॉन्टो में स्पेनिश क्यूटा / कॉन्टो आदि में फ्रेंच कम्पेट / कॉइन में साझा किया जाता है ...

इसलिए गणना करना और यह गणना करना है कि यह गणना कैसे की गई थी।

इसलिए, मैं कहता हूँ, कि कम्प्यूटेशन गणितीय और तार्किक नियमों का उपयोग करके किसी दी गई जानकारी को संसाधित करने की प्रक्रिया है, इसलिए नई सार्थक जानकारी मूल डेटा से काट ली जाती है, यह देखते हुए कि यह नई जानकारी कैसे उत्पन्न हुई (प्रोसेसर, मेमोरी, इनपुट और) आउटपुट तब मूल सिद्धांतों में शामिल हैं)


फ्रेंच में, एक कहानी स्पेनिश में "क्यूई", "क्यूंटो" है। जबकि "कंपेट" एक गणना, या बिल, स्पेनिश में "क्यूंटा" है। मैं नहीं जानता कि, हालांकि, होमोफोन्स, "कॉम्पेट" और "कॉंटे" एक सामान्य व्युत्पत्ति साझा करते हैं (नो "एच" एफैक), लेकिन यह सामान्य व्युत्पत्ति वेब पर पुष्टि की जाती है। तो यह पूरी कम्प्यूटेशनल बिजनेस केवल किस्से हैं?
बाबू

जे लाई कॉरिगे। मैं इस तरह की गलतियाँ नहीं करने वाला हूँ, लेकिन मैं अभी भी फ्रेंच
लुइस सिएरा

या हो सकता है कि किस्से सिर्फ गणना के हों। आप कुछ प्रारंभिक स्थितियों में एक दिए गए व्यक्तित्व के साथ पात्रों का एक गुच्छा लेते हैं, और बाकी की कहानी की गणना की जाती है
लुइस सिएरा

"इस नई जानकारी को कैसे जेनरेट किया गया, इस पर नज़र रखना (प्रोसेसर, मेमोरी, इनपुट और आउटपुट तब शामिल किए गए फंडामेंटल हैं)।" क्या ऐसा नहीं है कि किसी चीज की गणना तब तक नहीं होती है जब तक कि कोई ऐसा करते समय उनकी मेमोरी के उपयोग पर नज़र न रखे? यह सही नहीं लगता ...
केलमिक्रा
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