กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ใน ทฤษฎีความสามารถในการคำนวณ ทฤษฎีบท S m n ซึ่ง เขียนได้อีกแบบว่า " ทฤษฎีบท smn " หรือ " ทฤษฎีบท smn " (เรียกอีกอย่างว่า บทพิสูจน์การแปล ทฤษฎีบท พารามิเตอร์ และ...

ทฤษฎีบทS m

ในทฤษฎีความสามารถในการคำนวณทฤษฎีบท S m n ซึ่ง  เขียนได้อีกแบบว่า " ทฤษฎีบท smn " หรือ " ทฤษฎีบท smn " (เรียกอีกอย่างว่าบทพิสูจน์การแปลทฤษฎีบทพารามิเตอร์และทฤษฎีบทการกำหนดพารามิเตอร์ ) เป็นผลลัพธ์พื้นฐานเกี่ยวกับ ภาษาโปรแกรม (และโดยทั่วไปแล้ว เกี่ยว กับ การกำหนดหมายเลขของ Gödelสำหรับฟังก์ชันที่คำนวณได้บางส่วน ) (Soare 1987, Rogers 1967) Stephen Cole Kleene เป็นผู้พิสูจน์ ทฤษฎีบท นี้เป็นครั้งแรก ในปี 1943เอสn{\displaystyle S_{m}^{n}}เกิดจากการเกิดขึ้นของเอส{\displaystyle S}พร้อมตัวห้อยn{\displaystyle n}และตัวยก{\displaystyle m}ในรูปแบบดั้งเดิมของทฤษฎีบท (ดูด้านล่าง)

ในทางปฏิบัติ ทฤษฎีบทนี้กล่าวว่า สำหรับภาษาโปรแกรมที่กำหนดและจำนวนเต็มบวก{\displaystyle m}และn{\displaystyle n}มีอัลกอริทึม เฉพาะตัวหนึ่ง ที่รับรหัสต้นฉบับของโปรแกรม เป็นอินพุต+n{\displaystyle m+n}ตัวแปรอิสระพร้อมกับ{\displaystyle m}ค่าต่างๆ อัลกอริทึมนี้สร้างซอร์สโค้ดที่โดยพื้นฐานแล้วจะแทนที่ค่าแรกด้วยค่าใหม่{\displaystyle m}ตัวแปรบางตัวเป็นอิสระ ปล่อยให้ตัวแปรที่เหลือเป็นอิสระเช่นกัน

รายละเอียด

รูปแบบพื้นฐานของทฤษฎีบทนี้ใช้ได้กับฟังก์ชันที่มีตัวแปรสองตัว (Nies 2009, หน้า 6) โดยกำหนดหมายเลข Gödel ไว้φ{\displaystyle \varphi }ในบรรดาฟังก์ชันที่คำนวณได้บางส่วนนั้น มีฟังก์ชันเรียกซ้ำแบบดั้งเดิม อยู่{\displaystyle s}ประกอบด้วยอาร์กิวเมนต์สองตัวที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: สำหรับเลขเกอเดลทุกตัวอี{\displaystyle e}ของฟังก์ชันที่คำนวณได้บางส่วนเอฟ{\displaystyle f}โดยมีอาร์กิวเมนต์สองตัว คือนิพจน์φ(อี,x)(y){\displaystyle \varphi _{s(e,x)}(y)}และเอฟ(x,y){\displaystyle f(x,y)}ถูกกำหนดสำหรับชุดค่าผสมเดียวกันของจำนวนธรรมชาติx{\displaystyle x}และy{\displaystyle y}และค่าของฟังก์ชันเหล่านั้นจะเท่ากันสำหรับทุกการรวมกันดังกล่าว กล่าวอีกนัยหนึ่งความเท่าเทียมกันเชิงขยายของฟังก์ชันต่อไปนี้เป็นจริงสำหรับทุก ๆx{\displaystyle x}:

φ(อี,x)λy.φอี(x,y).{\displaystyle \varphi _{s(e,x)}\simeq \lambda y.\varphi _{e}(x,y)}

โดยทั่วไปแล้ว สำหรับทุก ๆ,n>0{\displaystyle m,n>0}มีฟังก์ชันเรียกซ้ำแบบดั้งเดิมอยู่เอสn{\displaystyle S_{n}^{m}}ของ+1{\displaystyle m+1}ข้อโต้แย้งที่มีพฤติกรรมดังต่อไปนี้: สำหรับทุกๆ จำนวนเกอเดลอี{\displaystyle e}ของฟังก์ชันที่คำนวณได้บางส่วนที่มี+n{\displaystyle m+n}ข้อโต้แย้ง และค่าทั้งหมดของx1,x2,...,x{\displaystyle x_{1},x_{2},...,x_{m}}:

φเอสn(อี,x1,,x)λy1,,yn.φอี(x1,,x,y1,,yn).{\displaystyle \varphi _{S_{n}^{m}(e,x_{1},\dots ,x_{m})}\simeq \lambda y_{1},\dots ,y_{n}.\varphi _{e}(x_{1},\dots ,x_{m},y_{1},\dots ,y_{n}).}

ฟังก์ชัน{\displaystyle s}สามารถตีความตามที่อธิบายไว้ข้างต้นได้ว่าเอส11{\displaystyle S_{1}^{1}}.

คำแถลงอย่างเป็นทางการ

กำหนดค่าอาร์กิวเมนต์{\displaystyle m}และn{\displaystyle n}สำหรับเครื่องทัวริงทุกเครื่องท.x{\displaystyle {\text{TM}}_{x}}ของอาร์ตี้+n{\displaystyle m+n}และสำหรับค่าอินพุตที่เป็นไปได้ทั้งหมดy1,,y{\displaystyle y_{1},\dots ,y_{m}}เครื่องจักรทัวริงมีอยู่จริงท.เค{\displaystyle {\text{TM}}_{k}}ของอาร์ตี้n{\displaystyle n}โดยที่

z1,,zn:ท.x(y1,,y,z1,,zn)=ท.เค(z1,,zn).{\displaystyle \forall z_{1},\dots ,z_{n}:{\text{TM}}_{x}(y_{1},\dots ,y_{m},z_{1},\dots ,z_{n})={\text{TM}}_{k}(z_{1},\dots ,z_{n}).}

นอกจากนี้ยังมีเครื่องจักรทัวริงอีกด้วยเอส{\displaystyle S}ที่อนุญาตให้เค{\displaystyle k}ที่จะคำนวณจากx{\displaystyle x}และy{\displaystyle y}มันถูกระบุว่าเค=เอสn(x,y1,,y){\displaystyle k=S_{n}^{m}(x,y_{1},\dots ,y_{m})}.

อย่างไม่เป็นทางการเอส{\displaystyle S}ค้นพบเครื่องจักรทัวริงท.เค{\displaystyle {\text{TM}}_{k}}นั่นเป็นผลมาจากการกำหนดค่าแบบตายตัวของy{\displaystyle y}เข้าไปข้างในท.x{\displaystyle {\text{TM}}_{x}}ผลลัพธ์นี้สามารถนำไปใช้ได้กับแบบจำลองการคำนวณที่สมบูรณ์แบบตามทฤษฎีบททัวริง ทุกแบบ

ตัวอย่าง

โค้ดLispต่อไปนี้ เป็นการใช้งาน s สำหรับ Lisp

( defun s11 ( f x ) ( let (( y ( gensym ))) ( list 'lambda ( list y ) ( list f x y ))))

ตัวอย่างเช่นจะประเมินค่าเป็นโดยที่คือสัญลักษณ์ "ใหม่"(s11'(lambda(xy)(+xy))3)(lambda(g42)((lambda(xy)(+xy))3g42))g42

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ใน ทฤษฎีความสามารถในการคำนวณ ทฤษฎีบท S m n ซึ่ง เขียนได้อีกแบบว่า " ทฤษฎีบท smn " หรือ " ทฤษฎีบท smn " (เรียกอีกอย่างว่า บทพิสูจน์การแปล ทฤษฎีบท พารามิเตอร์ และ...

รายละเอียด

รูปแบบพื้นฐานของทฤษฎีบทนี้ใช้ได้กับฟังก์ชันที่มีตัวแปรสองตัว (Nies 2009, หน้า 6) โดยกำหนดหมายเลข Gödel ไว้ φ {\displaystyle \varphi } ในบรรดาฟังก์ชันที่คำนวณได้บางส่วนนั้น มี ฟังก์ชันเรียกซ้ำแบบดั้งเดิม อยู่ ส {\displaystyle s}...

คำแถลงอย่างเป็นทางการ

กำหนดค่าอาร์กิวเมนต์ ม {\displaystyle m} และ n {\displaystyle n} สำหรับเครื่องทัวริงทุกเครื่อง ท.

ตัวอย่าง

โค้ด Lisp ต่อไปนี้ เป็นการใช้งาน s สำหรับ Lisp