Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
* Teória výpočtu: Toto je široké, zastrešujúce pole. Pýta sa základné otázky o sile a obmedzeniach výpočtu. Sa snaží pochopiť:
* Aké problémy sa dá vyriešiť výpočtom (počítačová spôsobilosť)?
* Ako efektívne je možné vyriešiť problémy (zložitosť)?
* Čo sú dobré modely výpočtu?
* formálne jazyky: Formálny jazyk je súbor reťazcov symbolov, definovaných špecifickým súborom pravidiel (gramatika). Považujte to za presný spôsob, ako opísať syntax programovacieho jazyka alebo súbor všetkých platných adries URL, alebo dokonca iba súbor všetkých reťazcov, ktoré začínajú „A“.
* Vzťah k teórii výpočtu: Formálne jazyky poskytujú spôsob, ako matematicky opísať problémy. Mnoho výpočtových problémov možno zarámovať ako určenie, či daný reťazec patrí do konkrétneho formálneho jazyka. Sú rozhodujúcim nástrojom na definovanie a štúdium počítačovej a zložitosti.
* Automata teória: Automat je abstraktný počítač, ktorý dokáže vykonávať výpočty založené na vstupe. Rôzne typy automatov majú rôzne schopnosti. Príklady zahŕňajú:
* konečné automaty (Machines konečných štátnych strojov): Jednoduché stroje s konečným počtom štátov.
* Pushdown Automata: Konečné automaty so zásobníkom pre pamäť.
* Turing Stroje: Najsilnejší model výpočtu; môže simulovať akýkoľvek algoritmus.
* Vzťah k formálnym jazykom: Automaty priamo súvisia s formálnymi jazykmi. Každá trieda automatov rozpoznáva (alebo akceptuje) konkrétnu triedu formálnych jazykov. Napríklad:
* Konečné automaty rozpoznávajú bežné jazyky.
* Pushdown Automata Rozpoznáva jazyky bez kontextov.
* Turing stroje rozpoznávajú rekurzívne vymeniteľné jazyky (a rozhodujú o rekurzívnych jazykoch).
* Vzťah k teórii výpočtu: Automata slúži ako matematické modely výpočtu. Štúdiom sily a obmedzení rôznych automatov získame prehľad o základných schopnostiach a obmedzeniach samotného výpočtu. Najmä Turing stroje sú centrálnym modelom používaným na definovanie výpočtovej výpočtu.
* Teória zložitosti: Táto vetva teórie výpočtu sa zaoberá zdrojmi (čas, pamäť atď.), Ktoré sa vyžadujú na riešenie výpočtových problémov. Jeho cieľom je klasifikovať problémy na základe ich vlastných problémov. Kľúčové koncepty zahŕňajú:
* Čas zložitosť: Ako sa zvyšuje čas behu algoritmu, keď sa zvyšuje veľkosť vstupu (napr. O (n), o (n^2), o (2^n)).
* Vesmírna zložitosť: Koľko pamäte vyžaduje algoritmus, keď sa zvyšuje veľkosť vstupu.
* triedy zložitosti: Zoskupenia problémov na základe ich požiadaviek na zdroje (napr. P, NP, NP-Complete).
* Vzťah k teórii výpočtu: Teória zložitosti je dôležitou súčasťou teórie výpočtu. Prechádza nad rámec jednoduchého pýtania sa *, či je problém riešiteľný (vypočítateľný), aby sa opýtal *, ako efektívne * je možné vyriešiť.
* Vzťah k automatu: Typ automatov potrebných na vyriešenie problému môže poskytnúť prehľad o jeho zložitosti. Napríklad, ak je možné problém vyriešiť konečným automatom, z hľadiska zložitosti sa všeobecne považuje za „ľahký“.
* Vzťah k formálnym jazykom: Teória zložitosti využíva formálne jazyky na presné definovanie študovaných problémov. Napríklad problém určenia, či reťazec patrí do konkrétneho jazyka bez kontextu, je možné analyzovať zložitosť času a priestoru.
v súhrne:
* formálne jazyky Poskytnite nástroje na presné definovanie problémov.
* Automata sú abstraktné stroje, ktoré vypočítavajú model a používajú sa na rozpoznávanie formálnych jazykov.
* Teória výpočtu Používa tieto nástroje na preskúmanie hraníc toho, čo je možné počítať.
* teória zložitosti Vytvára na tomto rámci na analýzu požiadaviek na zdroje výpočtových problémov so zameraním na efektívnosť.
Všetky sú vzájomne prepojené, vytvárajú hierarchiu:formálne jazyky sa používajú na definovanie problémov, automaty sa používajú na ich vyriešenie a teória výpočtu a teórie zložitosti analyzuje schopnosti a obmedzenia týchto riešení. Spoločne poskytujú prísny a základný rámec na pochopenie sily a limitov informatiky.