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计算理论研究的核心问题与方向

0 引 言  计算理论是计算的基本特性的科学研究 ,目的是判定什么问题能有效地计算 :对于具体的计算问题 ,科研人员或者为其设计有效的算法 ,或者证明其不存在有效的算法。  计算理论的研究始于本世纪三十年代 ,当时通过逻辑学家的研究得出了可计算理论。到了五十年代 ,随着高级语言的出现 ,人们的注意力转移到了程序的剖析和编译 ,导致了自动机和形式语言研究的出现。六十年代到七十年代之间 ,研究工作者开发了基本数据结构 ,设计出了离散算法 ,提出了 NP-完全性概念。过去的六十多年来 ,计算理论的研究和应用范围在不断地改变。在算法和复杂度理论这一核心领域之中 ,又出现了许多新的研究分支。本文主要讨论计算理论研究的基本方法、原理及已经获得的成果 ,并提出有关研究和发展的方向。1 核心研究工作  对于一个计算问题 ,需要做如下工作 :构造计算模型 ,设计算法 ,分析算法 (即分析所需时间和空间 )等1.1 计算模型  用来研究基本规律的计...  (本文共6页) 阅读全文>>

《信息与控制》1988年01期
信息与控制

视觉计算理论——《视觉》一书评介

视觉是一个古老的研究课题,但是由麻省理工学院巳故戴维·马尔(D.Marr)教授所创立的视觉计算理论,却是在本世纪70年代后期才开始出现,并在80年代初期就大放异彩的一个崭新的先进理论。马尔的遗著《视觉》一书全面地深刻地论述了他一直倡导的这个理论。 视觉计算理论从信息处理的观点出发,立足于计算机科学,系统地概括了心理物理学、神经生理学、临床神经病学等方面业已取得的所有重要成果,独树一帜,为一门新的信息处理学科—计算生物物理学—奠定了基础。这个理论具有鲜明的时代特征。它对神经科学的发展看来是极其重要的,对人工智能已经产生深远的影响。事实上,这个理论一出现,就深受神经科学家和人工智能专家的推崇。在1983年举行的冷泉港会议上就马尔的学术思想进行了讨论,并出版了讨论会文集。《视觉》一书是迄今见到的最完善的一部视觉理论著作,因此被列入大学计算机系人工智能专业和电子工程专业的研究生教材。实际上,凡从事自然视觉和人工视觉研究的科技工作者、教师...  (本文共2页) 阅读全文>>

《安康学院学报》2012年05期
安康学院学报

粒计算理论与数据挖掘初探

1引言计算机硬件技术尤其是微电子、光电子技术、数据存储技术的迅速发展,为海量数据存储提供基础的硬件条件。随着计算机应用技术在社会各行各业的普及应用,人类积累的数据量正在以指数方式增长,在数据的海洋里,人们越发觉得获取有用信息的困难。对海量数据的智能分析与处理是信息社会的又一个重要任务,数据挖掘技术作为一个全新的信息处理技术在此背景下迅速发展并走向成熟。数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中、人们事先不知道的、但又潜在有用的信息和知识的高级信息处理过程,从而对人类的实践活动提供科学指导。2粒计算理论及模型粒计算理论是一种看待客观世界的世界观和方法论,是人类构造自身认知模型的一种方法,它是一种新的信息处理方法,覆盖了所有有关粒度的理论、方法论、技术和工具的研究,主要用于处理不确定的、模糊的、不完整的和海量信息。具体地讲,凡是在分析问题和求解问题中,应用了分组、分类和聚类手段的一切理论与...  (本文共4页) 阅读全文>>

《广东土木与建筑》2006年12期
广东土木与建筑

桩基计算理论综述及改进思路

1引言桩基础是目前应用非常广泛的一种深基础形式,随着桩基础施工工艺的提高和计算理论的发展,桩基础的应用有进一步扩展的趋势。关于桩基计算是否需要精确理论计算的问题,一直以来在学术界曾有过不少争论,有人认为出于安全储备的需要,不需对桩基进行精确理论分析。但随着桩基础应用范围的扩大,新桩型和新工艺的出现,人们越来越认识到桩基计算理论的重要性。目前在桩基础检测方面的投入成本很高,但检测的桩仍只是小范围的,要得到安全与经济的优配效果,桩基计算理论是必不可少的。在所有桩基计算理论中,单桩沉降计算理论是应用最广和最基本的,以下将对目前单桩沉降计算理论的现状及其不足进行粗浅的探讨。2桩基计算理论概述2.1基于力学分析的计算方法⑴荷载传递法[1]该法将桩离散为一系列等长的桩段,每一桩段与土之间的联系用非线性弹簧来模拟,桩端土体也用非线性弹簧与桩端联系。弹簧所模拟的就是桩-土之间的荷载传递关系,这些弹簧的应力-应变关系即代表着桩侧摩阻力ts(或桩端...  (本文共4页) 阅读全文>>

《计算机科学》1994年05期
计算机科学

计算理论中的重大难题——P=?NP

计算理论研究各种计算模型、可计算性和计算的复杂性等计算的固有性质,是计算机科学理论研究的核心。可计算理论研究的基本间题是,什么是计算,什么是可计算和不可计算,它可以使我们精确地区分有算法的问题和没有算法的问题,从而可以在抽象意义上回答计算机究竟能干什么,不能干什么的问题。计算复杂性理论研究在可利用的空间和时l可范围内完成计算的问题,也就是研究现实可计算性问题。可计算理论和计算复杂性理论从不同出发点研究计算问题,共同构成了计算理论的基础。 在计算理论中有一个著名的重大难题,即:P一?NP。这一难题几十年来吸引了众多的计算机基础理论科学家和数学家们为之奋斗,产生了一系列新概念,新思想和新方法,推动了计算机科学的成熟与发展,但是至今仍未得到解决,成为一个跨世纪的难题。 在计算理论中,多项式时间算法可求解的问题类称为P类,不确定性多项式时间算法可求解的问题类称为NP类,许多尚不知道是否属于P类的现实间题都属于冲类。如果NP类的所有问题都...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技信息》2012年04期
科技信息

计算理论基础在推理机中的应用

1.引言专家系统,应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题,是一种具有特定领域内大量知识经验的程序系统。专家系统由知识库、规则库和推理机三个部分组成。推理机可以模拟该专业专家的思维过程,对问题进行解决,是专家系统的核心。其依据当前的事实,利用知识库的知识,按照一定的推理方法和控制规则进行分析和处理,最终获得或证明假设的结果的正确性。在推理机中通常使用以下三种推理方法:(1)宽度优先的搜索;(2)深度优先的搜索;(3)启发式的搜索。其中,前两种方法的思想是:从开始给定的条件(初始知识)S开始扩展,判断它是否是目标知识;如果不是,则回溯其他知识。在专家系统的实际问题环境下,这两种方法往往是低效的,当知识过多时,搜索的过程过于复杂,容易导致资源耗尽,最终失败。而启发式搜索策略可以有效解决前两种方法中盲目搜索的扩展知识数目过大、无用搜索过多、效率过低的问题。但启发式搜索同样存在着问题,比如在知识库不明确的情况下...  (本文共2页) 阅读全文>>