ویرایش متون رشته نظریه محاسبه

تئوری محاسبه

اطلاعات کلی

در علوم نظری رایانه و ریاضیات، تئوری محاسبه شاخه‌ای است که با استفاده از یک الگوریتم، چگونگی کارآمدی حل مسائل را می‌توان در مدل محاسبات بررسی کرد. این زمینه به سه‌شاخه اصلی تقسیم می‌شود: نظریه اتومات و زبان‌های رسمی، نظریه محاسبات و نظریه پیچیدگی محاسباتی که با این سؤال مرتبط هستند: «قابلیت‌های اساسی و محدودیت‌های رایانه‌ها چیست؟»

به‌منظور انجام یک مطالعه دقیق از محاسبات، دانشمندان کامپیوتر با انتزاع ریاضی رایانه‌ها به نام الگوی محاسبات کار می‌کنند. چندین مدل مورد استفاده قرار گرفته اند، اما متداول‌ترین آن‌ها استفاده از دستگاه تورینگ است. دانشمندان رایانه ماشین تورینگ را موردمطالعه قرار می‌دهند زیرا فرمول آن ساده است، می‌توان آن را مورد آزمایش قرار داد و برای اثبات نتایج استفاده کرد. به نظر می‌رسد مدل محاسباتی «معقول» (نگاه کنید به نظریه کلیسا-تورینگ) ظرفیت بی‌نهایت بالقوه یک ویژگی غیرقابل‌تصور است، اما هر مشکل قابل‌حل که توسط یک دستگاه تورینگ حل می‌شود، همیشه فقط به یک مقدار حافظه محدود نیاز دارد؛ بنابراین در اصل، هر مشکلی که توسط یک ماشین تورینگ قابل‌حل (تصمیم‌گیری) باشد می‌تواند توسط رایانه‌ای که دارای حافظه محدود است، حل شود.

تئوری محاسبه یک رشته علمی است که به مطالعه خصوصیات عمومی محاسبات اعم از طبیعی، انسانی یا خیالی مربوط می‌شود. از همه مهم‌تر، این هدف برای درک ماهیت محاسبات کارآمد است. این زمینه تحقیق توسط ریاضیدانان و منطقگران هنگامی‌که آن‌ها در تلاش بودند معنای «محاسبات» را درک کنند در دهه 30 آغاز شد. تحقیقاتی که در آن روزها آغاز شد منجر به رایانه‌هایی شد که امروزه آن‌ها را می‌شناسیم. امروزه، تئوری محاسبات نظریه پیچیدگی، نظریه محاسبه‌پذیری و نظریه اتوماتها را می‌توان به سه بخش زیر تقسیم کرد.

زمینه‌های تئوری محاسبات:

نظریه Automata:

نظریه Automata مطالعه دستگاه‌های محاسباتی انتزاعی است. دستگاه‌های انتزاعی مدل‌های ساده (محاسبه‌شده) محاسبات واقعی هستند. محاسبات در همه‌جا اتفاق می‌افتند: در لپ‌تاپ، تلفن همراه، طبیعت و ...

نظریه سازگاری:

تئوری محاسبه در درجه اول با این سؤال مطرح می‌شود كه چقدر مشكل قابل‌حل در رایانه است. این گفته که مشکل متوقف کردن توسط یک ماشین تورینگ قابل‌حل نیست، یکی از مهم‌ترین نتایج در تئوری محاسبات است، زیرا نمونه‌ای از مساله‌ای است که تهیه آن آسان است و حل آن با استفاده از دستگاه تورینگ غیرممکن است. بسیاری از تئوری‌های محاسبه درنتیجه متوقف‌شده است.

نظریه مطالعه:

نظریه پیچیدگی نه‌تنها این مسئله را می‌توان در رایانه حل کرد، بلکه همچنین می‌تواند چقدر کارآمد مشکل را حل کند، در نظر می‌گیرد. دو جنبه مهم در نظر گرفته‌شده است:

• پیچیدگی زمانی: و چند مرحله برای انجام یک محاسبه طول می‌کشد.

• پیچیدگی فضا: و چقدر حافظه برای انجام آن محاسبات لازم است.

در تئوری...

• درک عمیق‌تر از رایانه و محاسبات چیست.

• پایه و اساس کلیه رایانه‌های مدرن.

• علوم محض.

• پیامدهای فلسفی

در عمل..

• جستجوی وب: نظریه تطبیق الگو.

• مدارهای متوالی: نظریه اتوماتهای حالت محدود.

• کامپایلرها: نظریه گرامرهای بدون متن.

• رمزنگاری: نظریه پیچیدگی محاسباتی.

• فشرده‌سازی داده‌ها: تئوری اطلاعات.

مزایای مطالعه تئوری محاسبات چیست؟

تئوری محاسبات در مورد راه‌های ابتدایی که می‌توان یک کامپیوتر برای تفکر تهیه کرد، اطلاعاتی به شما می‌دهد. کارهای بسیاری وجود دارند که در زمینه پردازش زبان طبیعی امکان‌پذیر اند که شامل ساخت ماشین‌های حالت محدود (Finit State Automates) نیز می‌شوند. قوانین ریاضی حاکم بر محاسبات کارآمد را بشناسید و این درک را برای حل مشکلات ناشی از سایر قسمت‌های علوم کامپیوتر و ریاضیات و در زمینه‌های دیگر مانند علوم اعصاب و فیزیک به کار بگیرید.

حوزه های تحقیقاتی:

• طراحی و تحلیل الگوریتم‌ها

• پیچیدگی محاسباتی

• منطق در علوم کامپیوتر

• کدهای تصحیح خطا

• رمزنگاری

• تصادفی بودن در محاسبه

• محاسبه کوانتومی

تئوری محاسبات هسته اصلی علم کامپیوتر است، زیرا رابطه ریاضیات و علوم رایانه را برای ما نشان می‌دهد.

ویرایش متون رشته نظریه محاسبه در شبکه مترجمین اشراق

ویرایش یکی از مهم‌ترین بخش‌های یک مقاله یا متون می‌باشد زیرا با ویرایش تخصصی و حرفه‌ای می‌توان کیفیت یک مقاله یا متون را بالا برد. شما می‌توانید با سفارش متون خود به ویراستاران شبکه مترجمین اشراق کیفیت متون خود را چند برابر کنید.