 | Эта статья, возможно, содержит оригинальные исследования . ( Май 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( май 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Вычисление является любым типом расчета [1] [2] включает в себя как арифметические и не арифметические действия , и который следует четко определенная модели (например, алгоритм ).
Механические или электронные устройства (или, исторически , люди), выполняющие вычисления, известны как компьютеры . Особенно известной дисциплиной изучения вычислений является информатика .
Физическое явление [ править ]
Вычисления можно рассматривать как чисто физическое явление, происходящее внутри замкнутой физической системы, называемой компьютером . Примеры таких физических систем включают цифровые компьютеры , механические компьютеры , квантовые компьютеры , ДНК-компьютеры , молекулярные компьютеры , компьютеры на основе микрофлюидики, аналоговые компьютеры или компьютеры с программным обеспечением . Эта точка зрения была принята физикой вычислений , разделом теоретической физики, а также областью естественных вычислений .
Еще более радикальная точка зрения, панкомпутационализм , - это постулат цифровой физики, который утверждает, что эволюция Вселенной сама по себе является вычислением.
Аккаунт сопоставления [ править ]
Классическое объяснение вычислений можно найти в работах Хилари Патнэм и других. Питер Годфри-Смит назвал это «простой картографической учетной записью». [3] Краткое изложение этого отчета Гуальтьеро Пиччинини утверждает, что можно сказать, что физическая система выполняет определенные вычисления, когда существует отображение между состоянием этой системы и вычислением, так что «микрофизические состояния [системы] отражают состояние переходы между вычислительными состояниями ». [4]
Семантический отчет [ править ]
Такие философы, как Джерри Фодор [5] , предложили различные объяснения вычислений с ограничением, что семантическое содержание является необходимым условием для вычислений (то есть, что отличает произвольную физическую систему от вычислительной системы, так это то, что операнды вычисления что-то представляют) . Это понятие пытается предотвратить логическую абстракцию картографического счета панкомпутационализма , идею о том, что все можно сказать, что все вычисляет.
Механистический отчет [ править ]
Гуальтьеро Пиччинини предлагает описание вычислений, основанное на философии механики . В нем говорится, что физические вычислительные системы - это типы механизмов, которые по своей конструкции выполняют физические вычисления или «манипуляции (с помощью функционального механизма) независимого от среды транспортного средства в соответствии с правилом». Независимость от среды требует, чтобы свойство могло быть реализовано несколькими реализаторами и несколькими механизмами и чтобы входы и выходы механизма также могли быть многократно реализованы . Короче говоря, средняя независимость позволяет использовать физические переменные с характеристиками, отличными от напряжения (как в типичных цифровых компьютерах); это обязательно при рассмотрении других типов вычислений, таких как те, которые происходят в мозгу или вквантовый компьютер . В этом смысле правило обеспечивает отображение между входами, выходами и внутренними состояниями физической вычислительной системы. [6]
Математические модели [ править ]
В теории вычислений было разработано множество математических моделей компьютеров. Типичными математическими моделями компьютеров являются:
- Модели состояний, включая машину Тьюринга , автомат выталкивания , конечный автомат и PRAM.
- Функциональные модели, включая лямбда-исчисление
- Логические модели, включая логическое программирование
- Параллельные модели, включая модель акторов и вычисления процессов
Джунти называет модели, изучаемые теорией вычислений, вычислительными системами и утверждает, что все они являются математическими динамическими системами с дискретным временем и дискретным пространством состояний. [7] : ch.1 Он утверждает, что вычислительная система - это сложный объект, состоящий из трех частей. Во-первых, математическая динамическая система с дискретным временем и дискретным пространством состояний; во-вторых, вычислительная установка , состоящая из теоретической и реальной частей ; в-третьих, интерпретация , которая связывает динамическую систему с установкой . [8] : pp.179–80
См. Также [ править ]
- Вычислитель
- Физическая информация
- Реальные вычисления
- Обратимое вычисление
- Гипервычисления
- Боковые вычисления
- Вычислительная проблема
- Множественная реализуемость
Ссылки [ править ]
- ^ Вычисление из бесплатного словаря Merriam-Webster
- ^ «Вычисления: определение и синонимы с сайта Answers.com» . Answers.com . Архивировано из оригинального 22 февраля 2009 года . Проверено 26 апреля 2017 года .
- ^ Годфри-Смит, П. (2009), "тривиальности Аргументы против функционализма", Философские исследования , 145 (2): 273-95, DOI : 10.1007 / s11098-008-9231-3
- ^ Piccinini, Gualtiero (2015). Физические вычисления: механистический счет . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 18. ISBN 9780199658855.
- Перейти ↑ Fodor, JA (1981), "The Mind-Body Problem", Scientific American , 244 (январь 1981)
- ^ Piccinini, Gualtiero (2015). Физические вычисления: механистический счет . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 10. ISBN 9780199658855.
- ^ Джунти, Марко (1997). Вычисление, динамика и познание . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-509009-3.
- ^ Джунти, Марко (2017), "Что такое физическая реализация вычислительной системы?" , Isonomia - Epistemologica , 9 : 177–92, ISSN 2037-4348
