νƒœκ·Έ 보관물: computability

computability

계산할 μˆ˜μ—†λŠ” 계산 κ°€λŠ₯ν•œ 집합이 μžˆμŠ΅λ‹ˆκΉŒ? 계산 κ°€λŠ₯ν•œ 집합은 계산할 수

μ„ΈνŠΈλŠ” μžμ—°μˆ˜μ™€ ν•¨κ»˜ bijection 이 μžˆλŠ” 경우 μ…€ 수 있으며 멀버λ₯Ό μ—΄κ±°ν•˜λŠ” μ•Œκ³ λ¦¬μ¦˜μ΄μžˆλŠ” 경우 계산 κ°€λŠ₯ν•©λ‹ˆλ‹€ (ce) .

μ—΄κ±° ν•  μˆ˜μ—†λŠ” 계산 κ°€λŠ₯ν•œ 집합은 계산할 수 μžˆμ–΄μ•Όν•©λ‹ˆλ‹€.

계산할 μˆ˜μ—†λŠ” 계산 κ°€λŠ₯ν•œ μ§‘ν•©μ˜ μ˜ˆκ°€ μžˆμŠ΅λ‹ˆκΉŒ? 즉,이 μ„ΈνŠΈμ™€ μžμ—°μˆ˜ 사이에 ꢀ적이 μ‘΄μž¬ν•˜μ§€λ§Œμ΄ ꢀ적을 계산할 μˆ˜μžˆλŠ” μ•Œκ³ λ¦¬μ¦˜μ€ μ—†μŠ΅λ‹ˆλ‹€.



λ‹΅λ³€

μ—΄κ±° ν•  μˆ˜μ—†λŠ” μ…€ μˆ˜μžˆλŠ” μ§‘ν•©μ˜ μ˜ˆκ°€ μžˆμŠ΅λ‹ˆκΉŒ?

예. μžμ—°μˆ˜μ˜ λͺ¨λ“  λΆ€λΆ„ 집합은 μ…€ 수 μžˆμ§€λ§Œ λͺ¨λ‘ μ—΄κ±° ν•  μˆ˜λŠ” μ—†μŠ΅λ‹ˆλ‹€. (증λͺ… : ν•˜μœ„ 집합은 μ…€  μˆ˜μ—†μ΄ λ§Žμ§€λ§Œ μ—΄κ±° 자 역할을 ν•  μˆ˜μžˆλŠ” μˆ˜λ§Žμ€ Turing λ¨Έμ‹  만 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.) 이미 μ•Œκ³  μžˆλŠ” ν•˜μœ„ 집합은  μž¬κ·€ 적으둜 μ—΄κ±° ν•  수 μ—†μŠ΅λ‹ˆλ‹€. λͺ¨λ“  μž…λ ₯에 λŒ€ν•΄ μ •μ§€ν•˜λŠ” 튜링 기계λ₯Ό μ½”λ”©ν•˜λŠ” λͺ¨λ“  숫자의 μ§‘ν•©μœΌλ‘œ.

N

N

λ‹΅λ³€

예, λͺ¨λ“  κ²°μ • λΆˆκ°€λŠ₯ν•œ (반 κ²°μ • λΆˆκ°€λŠ₯ν•œ) μ–Έμ–΄μ—λŠ”μ΄ 속성이 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.

예λ₯Ό λ“€μ–΄, μ„ΈνŠΈ μ—μ„œ μ •μ§€λ˜μ§€ μ•ŠλŠ”  것을 κ³ λ €ν•˜μ‹­μ‹œμ˜€ .

L={(x,M)∣M does not halt on input x}

이 μ„ΈνŠΈμ˜ 멀버λ₯Ό μ—΄κ±° ν•  μˆ˜μžˆλŠ” μ•Œκ³ λ¦¬μ¦˜μ΄ μžˆλ‹€κ³  κ°€μ •ν•˜μ‹­μ‹œμ˜€. μ΄λŸ¬ν•œ μ•Œκ³ λ¦¬μ¦˜μ΄ 쑴재 ν•˜λ©΄ λ‹€μŒ μ•Œκ³ λ¦¬μ¦˜μ„ μ‚¬μš©ν•˜μ—¬ μž…λ ₯ 의 μ •μ§€ 문제λ₯Ό ν•΄κ²°ν•˜λŠ” 데 μ‚¬μš©ν•  수 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€ .

x,M
  • x μ—μ„œ n 단계 λ™μ•ˆ λ¨Έμ‹  을 μ‹€ν–‰ ν•˜κ³  L 의 n 번째 멀버λ₯Ό μ—΄κ±°ν•˜λŠ” κ²ƒμ˜ λŒ€μ•ˆ .
    M

    n

    x

    n

    L

은 μ€‘λ‹¨λ˜κ±°λ‚˜ xμ—μ„œ μ€‘λ‹¨λ˜μ§€ μ•ŠμŠ΅λ‹ˆλ‹€. μ •μ§€ν•˜λ©΄ κ²°κ΅­μ •μ§€ μƒνƒœμ— λ„λ‹¬ν•˜λŠ” n 을 μ°ΎμŠ΅λ‹ˆλ‹€. λ©ˆμΆ”μ§€ μ•ŠμœΌλ©΄ κ²°κ΅­μ—΄κ±°μ—μ„œ ( M , x ) μ—λ„λ‹¬ν•©λ‹ˆλ‹€.

M

x

n

(M,x)

λ”°λΌμ„œ μš°λ¦¬λŠ” μΆ•μ†Œκ°€ 있으며 κ·ΈλŸ¬ν•œ μ—΄κ±°κ°€ μ‘΄μž¬ν•˜μ§€ μ•ŠλŠ”λ‹€κ³  κ²°λ‘  내릴 수 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.

μ΄λŸ¬ν•œ 결정은 반 κ²°μ • κ°€λŠ₯ν•œ λ¬Έμ œμ— λŒ€ν•΄ μ‘΄μž¬ν•  수 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€. 예λ₯Ό λ“€μ–΄, 단계 ν›„ λͺ¨λ“  Turing Machine μ‹€ν–‰μ˜ λͺ¨λ“  ​​가λŠ₯ν•œ 좔적을 μ—΄κ±°ν•˜μ—¬ λͺ¨λ“  쀑지 μ‹œμŠ€ν…œ μž…λ ₯ 쌍 μ„ΈνŠΈλ₯Ό μ—΄κ±° ν•˜κ³  μ •μ§€ μƒνƒœλ‘œ λλ‚˜μ§€ μ•ŠλŠ” ν•­λͺ©μ„ 필터링 ν•  수 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.

n

λ‹΅λ³€

계산 μ΄λ‘ μ—μ„œ μš°λ¦¬λŠ” , Ξ£ = { 0 , 1 }의 λΆ€λΆ„ 집합을 닀룬닀 . 이 μ–Έμ–΄λŠ” μ…€ μˆ˜μ—†μ΄ λ¬΄ν•œν•˜λ―€λ‘œ λͺ¨λ“  ν•˜μœ„ μ§‘ν•© L βŠ† Ξ£ βˆ— λŠ” μ…€ 수 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€. λ˜ν•œ, 보좩은 μž¬κ·€ 적으둜 μ—΄κ±° ν•  μˆ˜μ—†λŠ” λ§Žμ€ κ²°μ • λΆˆκ°€λŠ₯ν•˜μ§€λ§Œ μž¬κ·€ 적으둜 μ—΄κ±° κ°€λŠ₯ν•œ μ–Έμ–΄κ°€ μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€. 이 μ–Έμ–΄λŠ” Ξ£ *의 ν•˜μœ„ μ§‘ν•© μ΄λ―€λ‘œ 계산할 수 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.

Ξ£βˆ—

Ξ£={0,1}

LβŠ†Ξ£βˆ—

Ξ£βˆ—

λ‹΅λ³€