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实现无法被任何可计算函数界定的极限可计算函数的 MuPAD 代码

计算复杂性 2014-10-09 v9 计算机科学中的逻辑

摘要

对于正整数 nn,设 f(n)f(n) 表示最小的非负整数 bb,使得对于每个在非线性整数 x1,...,xnx_1,...,x_n 中有解的系统 S{xk=1,xi+xj=xk,xixj=xk:i,j,k{1,...,n}}S \subseteq \{x_k=1,x_i+x_j=x_k,x_i*x_j=x_k: i,j,k \in \{1,...,n\}\},都存在一个在 {0,...,b}n\{0,...,b\}^n 中的解。我们证明函数 ff 严格递增且支配所有可计算函数。我们展示了一个 MuPAD 中的无限循环,它以正整数 nn 为输入,并在每次迭代中返回一个非负整数。设 g(n,m)g(n,m) 表示以 nn 为输入时第 mm 次迭代返回的数。则 g(n,m)m1g(n,m) \leq m-10=g(n,1)<1=g(n,2)g(n,3)g(n,4)...0=g(n,1)<1=g(n,2) \leq g(n,3) \leq g(n,4) \leq ...g(n,f(n))<f(n)=g(n,f(n)+1)=g(n,f(n)+2)=g(n,f(n)+3)=....g(n,f(n))<f(n)=g(n,f(n)+1)=g(n,f(n)+2)=g(n,f(n)+3)=....。另一个基于不同原理构建的 MuPAD 代码包含一个 repeat-until 循环,并实现了一个极限可计算函数 ξ:NN\xi: \mathbb{N}\to\mathbb{N},该函数无法被任何可计算函数所界定。该代码以非负整数 nn 为输入,立即返回 0,并计算一个多项式方程组 SS。如果该循环针对 SS 终止,则执行下一条指令并返回 ξ(n)\xi(n)

关键词

引用

@article{arxiv.1310.5363,
  title  = {MuPAD codes which implement limit-computable functions that cannot be bounded by any computable function},
  author = {Apoloniusz Tyszka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.5363},
  year   = {2014}
}

备注

16 pages, Theorem 1 strengthened