यह प्रश्न अनुसंधान-स्तर का नहीं है, लेकिन चूंकि यह उत्तर प्राप्त कर रहा है, इसलिए मैं एक उत्तर देना चाहूंगा जो वास्तव में चीजों को थोड़ा स्पष्ट कर सकता है, और संदर्भ प्रदान कर सकता है।
सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान का एक पूरा क्षेत्र है जो विश्लेषण, बीजगणित और टोपोलॉजी में कम्प्यूटेबिलिटी का अध्ययन करता है। केंद्रीय महत्व की वास्तविक संख्या के लिए कम्प्यूटेबिलिटी की धारणा है। वास्तव में ट्यूरिंग मशीनों पर ट्यूरिंग का मूल पेपर निम्नलिखित वाक्य से शुरू होता है:
"कम्प्यूटेबल" संख्याओं को संक्षेप में वास्तविक संख्याओं के रूप में वर्णित किया जा सकता है जिनके भाव दशमलव के रूप में परिमित साधनों द्वारा गणना योग्य हैं।
कभी-कभी यह स्रोत पर वापस जाने के लिए भुगतान करता है।
सामान्य सेट पर कम्प्यूटेबिलिटी स्थापित करने के कई तरीके हैं, जिनमें से सबसे सामान्य में से एक है रियलिज़ेबिलिटी सिद्धांत । वास्तविकता सिद्धांत का विचार क्लेन के पेपर पर 1945 से अंतर्ज्ञानवादी नंबर थ्योरी की व्याख्या पर जाता है , लेकिन तब से सामान्यीकृत और कम्प्यूटेबिलिटी की एक मिनी-शाखा में विकसित किया गया है, श्रेणी के सिद्धांत का एक अच्छा मिश्रण के साथ, उदाहरण के लिए देखें जैप वैन ओस्टेन की पुस्तक। "रियलिज़ेबिलिटी: इसकी श्रेणीगत पक्ष के लिए एक परिचय" (लॉजिक और गणित की नींव में अध्ययन, 152, एल्सेवियर, 2008)।
मुझे वास्तविकता के विचार का संक्षेप में वर्णन करने दें, और बाद में अपनी "समन्वय मुक्त" आवश्यकता पर चर्चा करें। कम्प्यूटिंग के एक मॉडल के साथ शुरू करें, जैसे कि ट्यूरिंग मशीन, λ -calculus, एक प्रोग्रामिंग भाषा, या किसी अन्य आंशिक कॉम्बिनेटर बीजगणित (आप भी कुछ टोपोलॉजिकल रिक्त स्थान ले सकते हैं "गणना के मॉडल", यह सामान सामान्य है )। संक्षिप्तता के लिए, आइए हम ट्यूरिंग मशीनों पर विचार करें। हम प्राकृतिक संख्याओं द्वारा ट्यूरिंग मशीनों को कोड करते हैं, लेकिन ध्यान दें कि मैं गणना के कुछ अन्य मॉडल ले सकता था, इसलिए आपको यह नहीं मानना चाहिए कि एन का उपयोग किसी भी तरह से यहां आवश्यक है। (अन्य संभावनाओं में शामिल हैं: प्राकृतिक संख्याओं की शक्तियां, प्राकृतिक संख्याओं के अनंत क्रम, अप्राप्त का वाक्य-विन्यासλ -कुलस, खेल की कुछ श्रेणियां, आदि)
एक सेट पर एक कम्प्यूटेबिलिटी संरचना एक्स एक रिश्ता द्वारा दिया जाता है ⊩एक्स के बीच एन और एक्स , कहा जाता है साकार करने के संबंध , ऐसा है कि के लिए हर एक्स ∈ एक्स वहाँ ऐसी है कि । ऐसी संरचनाओं को हम असेंबली कहते हैं । यह परिभाषा सीधे सहज ज्ञान युक्त विचार से मेल खाती है जो डेटा कुछ टुकड़े का प्रतिनिधित्व करता है, या पता चलता है , एक तत्व । (उदाहरण के लिए, बिट्स के कुछ क्रम वर्णों के तारों के जोड़े की बारीक सूचियों का प्रतिनिधित्व करते हैं।)n ∈ एनn ⊩एक्सएक्सएन एक्स ∈ एक्सnएक्स ∈ एक्स
दो असेंबलियों और , एक मानचित्र का एहसास होता है (या "कम्प्यूटेबल") यदि कोई ट्यूरिंग मशीन , तो ऐसा है, जब भी तब समाप्त होता है और । फिर, यह क्या यह अनौपचारिक रूप से "कार्यक्रम" एक अमूर्त समारोह का मतलब का एक सीधा लिप्यंतरण है इसी ट्यूरिंग मशीन डेटा जो कुछ का प्रतिनिधित्व करने के लिए करता है: इसी तत्वों के लिए करता है।( एक्स), ⊩एक्स)( य, ⊩Y)च: एक्स→ Yटी एन ⊩ एक्स एक्स टी ( एन ) टी ( एन ) ⊩ Y च ( एक्स ) च चटीn ⊩एक्सएक्सटी( एन )टी( n ) ⊩Yच( x )चच
असेंबलियों को एक वास्तविकता टोपोस तक बढ़ाया जा सकता है । एक टोपोस उच्च-क्रम अंतर्ज्ञान गणित का एक मॉडल है। यह हमें बताता है कि प्रत्येक वास्तविकता टोपोस (गणना के प्रत्येक मॉडल के लिए एक है) में बहुत सारी दिलचस्प वस्तुएं हैं। उदाहरण के लिए, इसमें वास्तविक संख्याओं का एक ऑब्जेक्ट होता है, जो हमें वास्तविक पर कम्प्यूटेबिलिटी देता है। लेकिन इसमें कई अन्य ऑब्जेक्ट भी शामिल हैं, जैसे हिल्बर्ट स्पेस, बानाच स्पेस, स्मूद मैप्स के स्पेस इत्यादि। आपने कुछ अन्य कम्प्यूटेबल स्ट्रक्चर के लिए कहा, लेकिन आपको कुछ बेहतर मिला: कंप्युटिबिलिटी की पूरी गणितीय दुनिया।
चूँकि श्रेणी सिद्धांत और टोपोज़ डरावने हो सकते हैं और कम्प्यूटेबिलिटी सिद्धांत, श्रेणी सिद्धांत और तर्क में कुछ तकनीकी दक्षता की आवश्यकता होती है, इसलिए हम केवल एक ठोस टोपोस में भी काम कर सकते हैं, लेकिन हम सब कुछ ठोस गैर-अमूर्त तरीकों से व्यक्त करते हैं। गणना की एक विशेष रूप से अच्छी दुनिया क्लेन के कार्य की वास्तविकता से उत्पन्न होती है , और गणना योग्य विश्लेषण के नाम से जाती है ।
मुझे "समन्वय मुक्त" आवश्यकता पर टिप्पणी करने दें:
अभिकलन के मॉडल के बीच स्विच करने से विभिन्न प्रकार के संगणनीय संसार मिलते हैं। यह थोड़ा सा है जैसे विभिन्न क्षेत्रों के बीच स्विच करना विभिन्न प्रकार के रैखिक बीजगणित देता है।
एक सेट एक्स कई कम्प्यूटेशनल संरचनाओं से लैस हो सकता है ⊩एक्स , वैक्टर के एक सेट की तरह कई आधार हैं। हालांकि, जबकि सभी आधार समतुल्य हैं, एक्स पर सभी कम्प्यूटेशनल संरचनाएं समान रूप से समतुल्य नहीं हैं।
हम कम्प्यूटेबिलिटी संरचनाओं के साथ ठोस रूप में काम करते हैं ( एक्स), ⊩एक्स) , वह यह है कि रेखीय बीजगणित में मैट्रिक्स के साथ काम करने की तरह एक सा। यह बहुत उपयोगी हो सकता है, लेकिन सार नहीं है।
"समन्वय-मुक्त" फैशन में काम करने के लिए, हम एक वास्तविकता टॉपोस में काम करते हैं और श्रेणी सिद्धांत की शक्ति का उपयोग करते हैं (हाँ, यह एक क्लिच है लेकिन यह काम करता है)।
हम "विश्व-मुक्त" फैशन में भी काम कर सकते हैं: गणित को अंतर्ज्ञानवादी तर्क में विकसित कर सकते हैं और फिर परिणाम को वास्तविकता के शीर्ष पर ला सकते हैं।