एकरमैन फलन: Difference between revisions

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कम्प्यूटेबिलिटी सिद्धांत में, [[विल्हेम एकरमैन]] के नाम पर एकरमैन फलन, सबसे सरल में से एक है{{sfn|Monin|Hinchey|2003|p=61}} और कुल फलन [[गणना योग्य समारोह]] के सबसे पहले खोजे गए उदाहरण जो मूल पुनरावर्ती फलन नहीं हैं। सभी [[आदिम पुनरावर्ती कार्य|मूल पुनरावर्ती फलन]] कुल और संगणनीय हैं, लेकिन एकरमैन फलन यह दर्शाता है कि सभी कुल संगणनीय फलन मूल पुनरावर्ती नहीं हैं। एकरमैन के प्रकाशन के बाद{{sfn|Ackermann|1928}} उनके फलन के (जिसमें तीन गैर-ऋणात्मक पूर्णांक तर्क थे), कई लेखकों ने इसे विभिन्न उद्देश्यों के अनुरूप संशोधित किया, ताकि आज एकरमैन फलन मूल फलन के कई रूपों में से किसी को भी संदर्भित कर सके। एक सामान्य संस्करण, दो-तर्क एकरमैन-पीटर फलन को गैर-नकारात्मक पूर्णांक ''m'' और ''n'' के लिए निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:
संगणनीयता सिद्धांत में, [[विल्हेम एकरमैन]] के नाम पर एकरमैन फलन, जो सबसे सरल में से एक है{{sfn|Monin|Hinchey|2003|p=61}} और सबसे पहले खोजे गए पूर्ण संगणनीय फलन का उदाहरण है जो मूल पुनरावर्ती फलन नहीं हैं। सभी [[आदिम पुनरावर्ती कार्य|मूल पुनरावर्ती फलन]] पूर्ण और संगणनीय हैं, लेकिन एकरमैन फलन यह दर्शाता है कि सभी पूर्ण संगणनीय फलन मूल मूल फलन की पुनरावर्ती नहीं हैं। एकरमैन के प्रकाशन के बाद{{sfn|Ackermann|1928}} उनके फलन के (जिसमें तीन गैर-ऋणात्मक पूर्णांक तर्क थे), कई लेखकों ने इसे विभिन्न उद्देश्यों के अनुरूप संशोधित किया, ताकि आज एकरमैन फलन मूल फलन के कई रूपों में से किसी को भी संदर्भित कर सके। एक सामान्य संस्करण, दो-तर्क एकरमैन-पीटर फलन को गैर-नकारात्मक पूर्णांक ''m'' और ''n'' के लिए निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:


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छोटे इनपुट के लिए भी इसका मूल्य तेजी से बढ़ता है। उदाहरण के लिए, {{nowrap|''A''(4, 2)}} 19,729 दशमलव अंकों का पूर्णांक है<ref>{{cite web |title=ए (4,2) का दशमलव विस्तार|archive-url= https://web.archive.org/web/20100120134707/http://kosara.net/thoughts/ackermann42.html |date=August 27, 2000| url= http://www.kosara.net/thoughts/ackermann42.html|archive-date=January 20, 2010|website=kosara.net }}</ref> (2 के बराबर<sup>65536</sup>−3, या 2<sup>2<sup>2<sup>2<sup>2</sup></sup></sup></sup>−3).
छोटे इनपुट के लिए भी इसका मान तेजी से बढ़ता है। उदाहरण के लिए, {{nowrap|''A''(4, 2)}} 19,729 दशमलव अंकों का पूर्णांक है<ref>{{cite web |title=ए (4,2) का दशमलव विस्तार|archive-url= https://web.archive.org/web/20100120134707/http://kosara.net/thoughts/ackermann42.html |date=August 27, 2000| url= http://www.kosara.net/thoughts/ackermann42.html|archive-date=January 20, 2010|website=kosara.net }}</ref> ( 2<sup>65536</sup>−3 के बराबर, अथवा  2<sup>2222</sup>−3).


== इतिहास ==
== इतिहास ==
1920 के दशक के अंत में, गणितज्ञ [[गेब्रियल सूडान]] और विल्हेम एकरमैन, [[डेविड हिल्बर्ट]] के छात्र, संगणना की नींव का अध्ययन कर रहे थे। सूडान और एकरमैन दोनों को श्रेय दिया जाता है{{sfn|Calude|Marcus|Tevy|1979}} टोटल फंक्शन कंप्यूटेबल फंक्शन्स की खोज के साथ (जिसे कुछ संदर्भों में केवल रिकर्सिव कहा जाता है) जो प्रिमिटिव रिकर्सिव फंक्शन नहीं हैं। सूडान ने कम प्रसिद्ध सूडान फलन प्रकाशित किया, फिर कुछ ही समय बाद और स्वतंत्र रूप से, 1928 में, एकरमैन ने अपना फलन प्रकाशित किया <math>\varphi</math> (ग्रीक अक्षर [[फ़ाई]])। एकरमैन का तीन-तर्क फलन, <math>\varphi(m, n, p)</math>, के लिए परिभाषित किया गया है <math>p=0,1,2</math>, यह जोड़, [[गुणा]] और [[घातांक]] के बुनियादी संचालन को पुन: पेश करता है
1920 के दशक के अंत में, गणितज्ञ [[गेब्रियल सूडान]] और विल्हेम एकरमैन, [[डेविड हिल्बर्ट]] के छात्र, संगणना की नींव का अध्ययन कर रहे थे। सूडान और एकरमैन दोनों को पूर्ण संगणनीय फलन की खोज के लिए श्रेय दिया जाता है{{sfn|Calude|Marcus|Tevy|1979}} (जिसे कुछ संदर्भों में केवल "पुनरावर्ती" कहा जाता है) जो प्रिमिटिव रिकर्सिव फंक्शन नहीं हैं। सूडान ने कम प्रसिद्ध सूडान फलन प्रकाशित किया, फिर कुछ ही समय बाद और स्वतंत्र रूप से, 1928 में, एकरमैन ने अपना फलन प्रकाशित किया <math>\varphi</math> (ग्रीक अक्षर [[फ़ाई]])। एकरमैन का तीन-तर्क फलन, <math>\varphi(m, n, p)</math>, के लिए परिभाषित किया गया है <math>p=0,1,2</math>, यह जोड़, [[गुणा]] और [[घातांक]] के बुनियादी संचालन को पुन: पेश करता है


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और p > 2 के लिए यह इन बुनियादी संचालनों को एक तरह से विस्तारित करता है जिसकी तुलना [[हाइपरऑपरेशन]] से की जा सकती है:
और p > 2 के लिए यह इन बुनियादी संचालनों को एक तरह से विस्तारित करता है जिसकी तुलना [[हाइपरऑपरेशन|अतिसंचालन]] से की जा सकती है:


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\varphi(m, n, p) &\gtrapprox m[p+1](n+1) && \text{for } p > 3
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(कुल-गणना योग्य-लेकिन-नहीं-मूल-पुनरावर्ती फलन के रूप में इसकी ऐतिहासिक भूमिका के अलावा, एकरमैन के मूल फलन को घातांक से परे बुनियादी अंकगणितीय संचालन का विस्तार करने के लिए देखा जाता है, हालांकि एकरमैन के फलन के रूपांतरों के समान नहीं है जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं। वह उद्देश्य - जैसे रूबेन गुडस्टीन|गुडस्टीन का हाइपरऑपरेशन अनुक्रम।)
(कुल-गणना योग्य-लेकिन-नहीं-मूल-पुनरावर्ती फलन के रूप में इसकी ऐतिहासिक भूमिका के अलावा, एकरमैन के मूल फलन को घातांक से परे बुनियादी अंकगणितीय संचालन का विस्तार करने के लिए देखा जाता है, हालांकि एकरमैन के फलन के रूपांतरों के समान नहीं है जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं। वह उद्देश्य - जैसे रूबेन गुडस्टीन|गुडस्टीन का अतिसंचालन अनुक्रम।)


अनंत पर में,{{sfn|Hilbert|1926|p=185}} डेविड हिल्बर्ट ने परिकल्पना की कि एकरमैन फलन मूल पुनरावर्ती नहीं था, लेकिन यह एकरमैन, हिल्बर्ट के निजी सचिव और पूर्व छात्र थे, जिन्होंने वास्तव में अपने पेपर ऑन हिल्बर्ट्स कंस्ट्रक्शन ऑफ़ द रियल नंबर्स में परिकल्पना को साबित किया था।{{sfn|Ackermann|1928}}{{sfn|van Heijenoort|1977}}
अनंत पर में,{{sfn|Hilbert|1926|p=185}} डेविड हिल्बर्ट ने परिकल्पना की कि एकरमैन फलन मूल पुनरावर्ती नहीं था, लेकिन यह एकरमैन, हिल्बर्ट के निजी सचिव और पूर्व छात्र थे, जिन्होंने वास्तव में अपने पेपर ऑन हिल्बर्ट्स कंस्ट्रक्शन ऑफ़ द रियल नंबर्स में परिकल्पना को साबित किया था।{{sfn|Ackermann|1928}}{{sfn|van Heijenoort|1977}}
पीटर रोजसा{{sfn|Péter|1935}} और [[राफेल रॉबिन्सन]]{{sfn|Robinson|1948}} बाद में एकरमैन फलन का एक दो-चर संस्करण विकसित किया जो लगभग सभी लेखकों द्वारा पसंद किया गया।
पीटर रोजसा{{sfn|Péter|1935}} और [[राफेल रॉबिन्सन]]{{sfn|Robinson|1948}} बाद में एकरमैन फलन का एक दो-चर संस्करण विकसित किया जो लगभग सभी लेखकों द्वारा पसंद किया गया।


सामान्यीकृत हाइपरऑपरेशन, उदा। <math>G(m, a, b) = a[m]b</math>, एकरमैन फलन का भी एक संस्करण है।{{sfn|Ritchie|1965|p=1028}}
सामान्यीकृत अतिसंचालन, उदा। <math>G(m, a, b) = a[m]b</math>, एकरमैन फलन का भी एक संस्करण है।{{sfn|Ritchie|1965|p=1028}}
1963 में रॉबर्ट क्रेटन बक|आर.सी. बक एक सहज ज्ञान युक्त दो-चर आधारित है <ref group="n" name="letop3">with parameter order reversed</ref> प्रकार <math>\operatorname{F}</math> हाइपरऑपरेशन पर:{{sfn|Buck|1963}}{{sfn|Meeussen|Zantema|1992|p=6}}
1963 में रॉबर्ट क्रेटन बक|आर.सी. बक एक सहज ज्ञान युक्त दो-चर आधारित है <ref group="n" name="letop3">with parameter order reversed</ref> प्रकार <math>\operatorname{F}</math> अतिसंचालन पर:{{sfn|Buck|1963}}{{sfn|Meeussen|Zantema|1992|p=6}}
:<math>\operatorname{F}(m,n) = 2[m]n.</math>
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अधिकांश अन्य संस्करणों की तुलना में बक के फलन में कोई अनावश्यक ऑफ़सेट नहीं है:
अधिकांश अन्य संस्करणों की तुलना में बक के फलन में कोई अनावश्यक ऑफ़सेट नहीं है:
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हाइपरऑपरेशन के संबंध में एकरमेन फलन भी व्यक्त किया गया है:{{sfn|Sundblad|1971}}{{sfn|Porto|Matos|1980}}
अतिसंचालन के संबंध में एकरमेन फलन भी व्यक्त किया गया है:{{sfn|Sundblad|1971}}{{sfn|Porto|Matos|1980}}
:<math>A(m,n) = \begin{cases}
:<math>A(m,n) = \begin{cases}
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एकरमैन फलन को यूनरी फ़ंक्शंस के अनुक्रम के रूप में समझना, कोई सेट कर सकता है <math>\operatorname{A}_{m}(n) = \operatorname{A}(m,n)</math>.
एकरमैन फलन को यूनरी फ़ंक्शंस के अनुक्रम के रूप में समझना, कोई सेट कर सकता है <math>\operatorname{A}_{m}(n) = \operatorname{A}(m,n)</math>.


समारोह तब एक अनुक्रम बन जाता है <math>\operatorname{A}_0, \operatorname{A}_1, \operatorname{A}_2, ...</math> यूनरी का<ref group="n" name="letop4">'[[Currying|curried]]'</ref> फ़ंक्शंस, इटरेटेड फलन से परिभाषित:
फलन तब एक अनुक्रम बन जाता है <math>\operatorname{A}_0, \operatorname{A}_1, \operatorname{A}_2, ...</math> यूनरी का<ref group="n" name="letop4">'[[Currying|curried]]'</ref> फ़ंक्शंस, इटरेटेड फलन से परिभाषित:
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=== टीआरएस, हाइपरऑपरेटरों पर आधारित ===
=== टीआरएस, हाइपरऑपरेटरों पर आधारित ===
जैसा {{harvtxt|Sundblad|1971}} - या {{harvtxt|Porto|Matos|1980}} - स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, एकरमेन फलन हाइपरऑपरेशन अनुक्रम के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है:
जैसा {{harvtxt|Sundblad|1971}} - या {{harvtxt|Porto|Matos|1980}} - स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, एकरमेन फलन अतिसंचालन अनुक्रम के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है:
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== मूल्यों की तालिका ==
== मानों की तालिका ==
एकरमैन फलन की गणना एक अनंत तालिका के रूप में की जा सकती है। सबसे पहले, प्राकृतिक संख्याओं को शीर्ष पंक्ति में रखें। तालिका में संख्या निर्धारित करने के लिए, संख्या को तुरंत बाईं ओर ले जाएं। फिर उस संख्या का उपयोग उस संख्या और एक पंक्ति द्वारा दिए गए कॉलम में आवश्यक संख्या देखने के लिए करें। यदि इसके बाईं ओर कोई संख्या नहीं है, तो बस पिछली पंक्ति में 1 वाले कॉलम को देखें। यहाँ तालिका का एक छोटा ऊपरी-बाएँ भाग है:
एकरमैन फलन की गणना एक अनंत तालिका के रूप में की जा सकती है। सबसे पहले, प्राकृतिक संख्याओं को शीर्ष पंक्ति में रखें। तालिका में संख्या निर्धारित करने के लिए, संख्या को तुरंत बाईं ओर ले जाएं। फिर उस संख्या का उपयोग उस संख्या और एक पंक्ति द्वारा दिए गए कॉलम में आवश्यक संख्या देखने के लिए करें। यदि इसके बाईं ओर कोई संख्या नहीं है, तो बस पिछली पंक्ति में 1 वाले कॉलम को देखें। यहाँ तालिका का एक छोटा ऊपरी-बाएँ भाग है:


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== उलटा ==
== उलटा ==
समारोह के बाद से {{nowrap|1=&nbsp;''f''(''n'') = ''A''(''n'', ''n'')}} ऊपर माना गया बहुत तेजी से बढ़ता है, इसका उलटा फलन, f{{i sup|−1}}, बहुत धीमी गति से बढ़ता है। यह व्युत्क्रम एकरमैन फलन ''f''<sup>−1</sup> को आमतौर पर ''α'' से दर्शाया जाता है। वास्तव में, ''α''(''n'') किसी भी व्यावहारिक इनपुट आकार ''n'' के लिए 5 से कम है, क्योंकि {{nowrap|''A''(4, 4)}} के आदेश पर है <math>2^{2^{2^{2^{16}}}}</math>.
फलन के बाद से {{nowrap|1=&nbsp;''f''(''n'') = ''A''(''n'', ''n'')}} ऊपर माना गया बहुत तेजी से बढ़ता है, इसका उलटा फलन, f{{i sup|−1}}, बहुत धीमी गति से बढ़ता है। यह व्युत्क्रम एकरमैन फलन ''f''<sup>−1</sup> को आमतौर पर ''α'' से दर्शाया जाता है। वास्तव में, ''α''(''n'') किसी भी व्यावहारिक इनपुट आकार ''n'' के लिए 5 से कम है, क्योंकि {{nowrap|''A''(4, 4)}} के आदेश पर है <math>2^{2^{2^{2^{16}}}}</math>.


यह व्युत्क्रम कुछ एल्गोरिदम के समय [[कम्प्यूटेशनल जटिलता सिद्धांत]] में प्रकट होता है, जैसे कि अलग-अलग सेट डेटा संरचना और [[बर्नार्ड चाज़ेल]] के [[कलन विधि]] न्यूनतम फैले हुए पेड़ों के लिए। कभी-कभी इन सेटिंग्स में एकरमैन के मूल फलन या अन्य विविधताओं का उपयोग किया जाता है, लेकिन वे सभी समान उच्च दर से बढ़ते हैं। विशेष रूप से, कुछ संशोधित फलन -3 और इसी तरह की शर्तों को हटाकर अभिव्यक्ति को सरल बनाते हैं।
यह व्युत्क्रम कुछ एल्गोरिदम के समय [[कम्प्यूटेशनल जटिलता सिद्धांत]] में प्रकट होता है, जैसे कि अलग-अलग सेट डेटा संरचना और [[बर्नार्ड चाज़ेल]] के [[कलन विधि]] न्यूनतम फैले हुए पेड़ों के लिए। कभी-कभी इन सेटिंग्स में एकरमैन के मूल फलन या अन्य विविधताओं का उपयोग किया जाता है, लेकिन वे सभी समान उच्च दर से बढ़ते हैं। विशेष रूप से, कुछ संशोधित फलन -3 और इसी तरह की शर्तों को हटाकर अभिव्यक्ति को सरल बनाते हैं।


व्युत्क्रम एकरमैन फलन के दो-पैरामीटर भिन्नता को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है, जहां <math>\lfloor x \rfloor</math> मंजिल समारोह है:
व्युत्क्रम एकरमैन फलन के दो-पैरामीटर भिन्नता को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है, जहां <math>\lfloor x \rfloor</math> मंजिल फलन है:


:<math>\alpha(m,n) = \min\{i \geq 1 : A(i,\lfloor m/n \rfloor) \geq \log_2 n\}.</math>
:<math>\alpha(m,n) = \min\{i \geq 1 : A(i,\lfloor m/n \rfloor) \geq \log_2 n\}.</math>
यह फलन ऊपर उल्लिखित एल्गोरिदम के अधिक सटीक विश्लेषण में उत्पन्न होता है, और अधिक परिष्कृत समय सीमा प्रदान करता है। असम्बद्ध-सेट डेटा संरचना में, एम संचालन की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है जबकि एन तत्वों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है; मिनिमम स्पैनिंग ट्री एल्गोरिथम में, m किनारों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है जबकि n वर्टिकल की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है। की कई थोड़ी अलग परिभाषाएँ {{nowrap|''α''(''m'', ''n'')}} मौजूद; उदाहरण के लिए, {{nowrap|log<sub>2</sub> ''n''}} कभी-कभी n द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और कभी-कभी फर्श फलन को [[छत समारोह]] द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
यह फलन ऊपर उल्लिखित एल्गोरिदम के अधिक सटीक विश्लेषण में उत्पन्न होता है, और अधिक परिष्कृत समय सीमा प्रदान करता है। असम्बद्ध-सेट डेटा संरचना में, एम संचालन की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है जबकि एन तत्वों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है; मिनिमम स्पैनिंग ट्री एल्गोरिथम में, m किनारों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है जबकि n वर्टिकल की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है। की कई थोड़ी अलग परिभाषाएँ {{nowrap|''α''(''m'', ''n'')}} मौजूद; उदाहरण के लिए, {{nowrap|log<sub>2</sub> ''n''}} कभी-कभी n द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और कभी-कभी फर्श फलन को [[छत समारोह|छत फलन]] द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।


अन्य अध्ययन एक के व्युत्क्रम फलन को परिभाषित कर सकते हैं जहां m एक स्थिरांक पर सेट है, जैसे कि व्युत्क्रम किसी विशेष पंक्ति पर लागू होता है। {{sfn|Pettie|2002}}
अन्य अध्ययन एक के व्युत्क्रम फलन को परिभाषित कर सकते हैं जहां m एक स्थिरांक पर सेट है, जैसे कि व्युत्क्रम किसी विशेष पंक्ति पर लागू होता है। {{sfn|Pettie|2002}}
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== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
<!-- keep alphabetical -->
<!-- keep alphabetical -->
* कम्प्यूटेबिलिटी सिद्धांत
* संगणनीयता सिद्धांत
* [[डबल रिकर्सन]]
* [[डबल रिकर्सन]]
* तेजी से बढ़ती पदानुक्रम
* तेजी से बढ़ती पदानुक्रम
* [[गुडस्टीन समारोह]]
* [[गुडस्टीन समारोह|गुडस्टीन फलन]]
* मूल पुनरावर्ती फलन
* मूल पुनरावर्ती फलन
* [[रिकर्सन (कंप्यूटर विज्ञान)]]
* [[रिकर्सन (कंप्यूटर विज्ञान)]]
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*संगणनीयता सिद्धांत
*संगणनीयता सिद्धांत
*कुल समारोह
*पूर्ण फलन
*सूडान समारोह
*सूडान फलन
*योग
*योग
*प्रत्यावर्तन
*प्रत्यावर्तन
*पुनरावृत्त समारोह
*पुनरावृत्त फलन
*समारोह रचना
*फलन रचना
*जोड़नेवाला
*जोड़नेवाला
*ढेर (सार डेटा प्रकार)
*ढेर (सार डेटा प्रकार)
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*न्यूनतम फैलाव वाला पेड़
*न्यूनतम फैलाव वाला पेड़
*असंयुक्त-सेट डेटा संरचना
*असंयुक्त-सेट डेटा संरचना
*फर्श समारोह
*फर्श फलन
==बाहरी संबंध==
==बाहरी संबंध==
* {{springer|title=Ackermann function|id=p/a120110|mode=cs1}}
* {{springer|title=Ackermann function|id=p/a120110|mode=cs1}}

Revision as of 22:37, 17 December 2022

संगणनीयता सिद्धांत में, विल्हेम एकरमैन के नाम पर एकरमैन फलन, जो सबसे सरल में से एक है[1] और सबसे पहले खोजे गए पूर्ण संगणनीय फलन का उदाहरण है जो मूल पुनरावर्ती फलन नहीं हैं। सभी मूल पुनरावर्ती फलन पूर्ण और संगणनीय हैं, लेकिन एकरमैन फलन यह दर्शाता है कि सभी पूर्ण संगणनीय फलन मूल मूल फलन की पुनरावर्ती नहीं हैं। एकरमैन के प्रकाशन के बाद[2] उनके फलन के (जिसमें तीन गैर-ऋणात्मक पूर्णांक तर्क थे), कई लेखकों ने इसे विभिन्न उद्देश्यों के अनुरूप संशोधित किया, ताकि आज एकरमैन फलन मूल फलन के कई रूपों में से किसी को भी संदर्भित कर सके। एक सामान्य संस्करण, दो-तर्क एकरमैन-पीटर फलन को गैर-नकारात्मक पूर्णांक m और n के लिए निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

छोटे इनपुट के लिए भी इसका मान तेजी से बढ़ता है। उदाहरण के लिए, A(4, 2) 19,729 दशमलव अंकों का पूर्णांक है[3] ( 265536−3 के बराबर, अथवा 22222−3).

इतिहास

1920 के दशक के अंत में, गणितज्ञ गेब्रियल सूडान और विल्हेम एकरमैन, डेविड हिल्बर्ट के छात्र, संगणना की नींव का अध्ययन कर रहे थे। सूडान और एकरमैन दोनों को पूर्ण संगणनीय फलन की खोज के लिए श्रेय दिया जाता है[4] (जिसे कुछ संदर्भों में केवल "पुनरावर्ती" कहा जाता है) जो प्रिमिटिव रिकर्सिव फंक्शन नहीं हैं। सूडान ने कम प्रसिद्ध सूडान फलन प्रकाशित किया, फिर कुछ ही समय बाद और स्वतंत्र रूप से, 1928 में, एकरमैन ने अपना फलन प्रकाशित किया (ग्रीक अक्षर फ़ाई)। एकरमैन का तीन-तर्क फलन, , के लिए परिभाषित किया गया है , यह जोड़, गुणा और घातांक के बुनियादी संचालन को पुन: पेश करता है

और p > 2 के लिए यह इन बुनियादी संचालनों को एक तरह से विस्तारित करता है जिसकी तुलना अतिसंचालन से की जा सकती है:

(कुल-गणना योग्य-लेकिन-नहीं-मूल-पुनरावर्ती फलन के रूप में इसकी ऐतिहासिक भूमिका के अलावा, एकरमैन के मूल फलन को घातांक से परे बुनियादी अंकगणितीय संचालन का विस्तार करने के लिए देखा जाता है, हालांकि एकरमैन के फलन के रूपांतरों के समान नहीं है जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं। वह उद्देश्य - जैसे रूबेन गुडस्टीन|गुडस्टीन का अतिसंचालन अनुक्रम।)

अनंत पर में,[5] डेविड हिल्बर्ट ने परिकल्पना की कि एकरमैन फलन मूल पुनरावर्ती नहीं था, लेकिन यह एकरमैन, हिल्बर्ट के निजी सचिव और पूर्व छात्र थे, जिन्होंने वास्तव में अपने पेपर ऑन हिल्बर्ट्स कंस्ट्रक्शन ऑफ़ द रियल नंबर्स में परिकल्पना को साबित किया था।[2][6] पीटर रोजसा[7] और राफेल रॉबिन्सन[8] बाद में एकरमैन फलन का एक दो-चर संस्करण विकसित किया जो लगभग सभी लेखकों द्वारा पसंद किया गया।

सामान्यीकृत अतिसंचालन, उदा। , एकरमैन फलन का भी एक संस्करण है।[9] 1963 में रॉबर्ट क्रेटन बक|आर.सी. बक एक सहज ज्ञान युक्त दो-चर आधारित है [n 1] प्रकार अतिसंचालन पर:[10][11]

अधिकांश अन्य संस्करणों की तुलना में बक के फलन में कोई अनावश्यक ऑफ़सेट नहीं है:

एकरमैन फलन के कई अन्य संस्करणों की जांच की गई है।[12]


परिभाषा

=== परिभाषा: एम-एरी फलन === के रूप में एकरमैन का मूल तीन-तर्क फलन गैर-नकारात्मक पूर्णांकों के लिए निम्नानुसार पुनरावर्तन परिभाषित किया गया है तथा :

विभिन्न दो-तर्क संस्करणों में से, पेटर और रॉबिन्सन द्वारा विकसित एक (जिसे अधिकांश लेखकों द्वारा एकरमैन फलन कहा जाता है) को गैर-नकारात्मक पूर्णांकों के लिए परिभाषित किया गया है तथा निम्नलिखित नुसार:

अतिसंचालन के संबंध में एकरमेन फलन भी व्यक्त किया गया है:[13][14]

या, नुथ के अप-एरो नोटेशन में लिखा गया है (पूर्णांक सूचकांकों तक विस्तारित ):
या, समतुल्य रूप से, बक के फलन F के संदर्भ में:[10] :::


=== परिभाषा: पुनरावृत्त 1-एरी फलन === के रूप में परिभाषित करना के n-वें पुनरावृति के रूप में :

पुनरावृत्त फलन एक निश्चित संख्या में स्वयं के साथ एक फलन बनाने की प्रक्रिया है। फलन रचना एक साहचर्य ऑपरेशन है, इसलिए .

एकरमैन फलन को यूनरी फ़ंक्शंस के अनुक्रम के रूप में समझना, कोई सेट कर सकता है .

फलन तब एक अनुक्रम बन जाता है यूनरी का[n 2] फ़ंक्शंस, इटरेटेड फलन से परिभाषित:


संगणना

एकरमैन फलन की पुनरावर्ती परिभाषा को स्वाभाविक रूप से पुनर्लेखन | टर्म पुनर्लेखन प्रणाली (TRS) में स्थानांतरित किया जा सकता है।

=== टीआरएस, 2-एरी फलन === पर आधारित है 2-ary एकरमैन फलन की परिभाषा स्पष्ट कमी नियमों की ओर ले जाती है [15][16]

उदाहरण

गणना करना घटाव क्रम है [n 3]

Leftmost-outermost (one-step) strategy:             Leftmost-innermost (one-step) strategy:
         
         
         
         
         
         

गणना करना कोई स्टैक (अमूर्त डेटा प्रकार) का उपयोग कर सकता है, जिसमें प्रारंभ में तत्व होते हैं .

फिर बार-बार दो शीर्ष तत्वों को नियमों के अनुसार बदल दिया जाता है[n 4]

योजनाबद्ध रूप से, से शुरू :

जबकि ढेर की लंबाई <> 1
{
   पीओपी 2 तत्व;
   PUSH 1 या 2 या 3 तत्व, नियमों को लागू करते हुए r1, r2, r3
}

स्यूडोकोड प्रकाशित हो चुकी है। Grossman & Zeitman (1988).

उदाहरण के लिए, इनपुट पर ,

the stack configurations     reflect the reduction[n 5]
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         

टिप्पणियां

  • रोसेटा कोड पर 225 कंप्यूटर भाषाओं में सबसे वामपंथी-अंतरतम रणनीति लागू की गई है।
  • सभी के लिए की गणना से अधिक नहीं लेता है कदम।[17]
  • Grossman & Zeitman (1988) बताया कि की गणना में ढेर की अधिकतम लंबाई है , जब तक कि .
उनका अपना एल्गोरिदम, स्वाभाविक रूप से पुनरावृत्त, गणना करता है अंदर समय और भीतर अंतरिक्ष।

=== टीआरएस, पुनरावृत्त 1-एरी फलन === पर आधारित है पुनरावृत्त 1-ary एकरमैन फलन की परिभाषा विभिन्न कमी नियमों की ओर ले जाती है

जैसा कि फलन रचना साहचर्य है, नियम r6 के बजाय परिभाषित किया जा सकता है

पिछले खंड की तरह की गणना ढेर के साथ लागू किया जा सकता है।

प्रारंभ में ढेर में तीन तत्व होते हैं .

फिर बार-बार तीन शीर्ष तत्वों को नियमों के अनुसार बदल दिया जाता है[n 4]: योजनाबद्ध रूप से, से शुरू :

जबकि ढेर की लंबाई <> 1
{
   पीओपी 3 तत्व;
   पुश 1 या 3 या 5 तत्व, नियमों को लागू करना r4, r5, r6;
}

उदाहरण

इनपुट पर क्रमिक ढेर विन्यास हैं

संगत समानताएं हैं

जब नियम r6 के बजाय कमी नियम r7 का उपयोग किया जाता है, तो स्टैक में प्रतिस्थापन का पालन किया जाएगा

क्रमिक स्टैक कॉन्फ़िगरेशन तब होगा

संगत समानताएं हैं

टिप्पणियां

  • किसी दिए गए इनपुट पर अब तक प्रस्तुत टीआरएस समान चरणों में अभिसरण करते हैं। वे समान कटौती नियमों का भी उपयोग करते हैं (इस तुलना में नियमों r1, r2, r3 को क्रमशः नियम r4, r5, r6/r7 के समान माना जाता है)। उदाहरण के लिए, की कमी 14 चरणों में अभिसरित होता है: 6 × r1, 3 × r2, 5 × r3। की कमी समान 14 चरणों में अभिसरित होता है: 6 × r4, 3 × r5, 5 × r6/r7। टीआरएस उस क्रम में भिन्न होते हैं जिसमें कटौती नियम लागू होते हैं।
  • कब {r4, r5, r6} नियमों का पालन करते हुए गणना की जाती है, स्टैक की अधिकतम लंबाई नीचे रहती है . जब नियम r6 के स्थान पर कमी नियम r7 का उपयोग किया जाता है, तो स्टैक की अधिकतम लंबाई केवल होती है . ढेर की लंबाई रिकर्सन गहराई को दर्शाती है। नियमों के अनुसार कमी के रूप में {r4, r5, r7} में पुनरावर्तन की एक छोटी अधिकतम गहराई शामिल है,[n 6] यह गणना उस संबंध में अधिक कुशल है।

टीआरएस, हाइपरऑपरेटरों पर आधारित

जैसा Sundblad (1971) - या Porto & Matos (1980) - स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, एकरमेन फलन अतिसंचालन अनुक्रम के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है:

या, बक के फलन के संदर्भ में, पैरामीटर सूची से निरंतर 2 को हटाने के बाद

बक का फलन ,[10] एकरमैन फलन का एक भिन्न रूप, जिसकी गणना निम्न कमी नियमों के साथ की जा सकती है:

नियम b6 के स्थान पर नियम को परिभाषित किया जा सकता है

एकरमैन फलन की गणना करने के लिए तीन कटौती नियमों को जोड़ना पर्याप्त है

ये नियम बेस केस ए (0, एन), संरेखण (एन + 3) और फज (-3) का ख्याल रखते हैं।

उदाहरण

गणना करना

using reduction rule :[n 5]     using reduction rule :[n 5]
         
         
         
         
         
         
                   
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         

मिलान करने वाली समानताएं हैं

  • जब टीआरएस कटौती नियम के साथ लागू की गई है: