Computability and Complexity

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出版者:The MIT Press
作者:Neil D. Jones
出品人:
页数:484
译者:
出版时间:1997-01-15
价格:USD 75.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780262100649
丛书系列:Foundations of Computing
图书标签:
  • 计算理论
  • 计算机科学
  • Programming
  • CS-theroy
  • Complexity
  • CS
  • 编程
  • 复杂性
  • 计算理论
  • 可计算性
  • 复杂性理论
  • 图灵机
  • 形式语言
  • 算法
  • NP完全
  • P问题
  • 递归论
  • 计算模型
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具体描述

Computability and complexity theory should be of central concern to practitioners as well as theorists. Unfortunately, however, the field is known for its impenetrability. Neil Jones's goal as an educator and author is to build a bridge between computability and complexity theory and other areas of computer science, especially programming. In a shift away from the Turing machine- and Gödel number-oriented classical approaches, Jones uses concepts familiar from programming languages to make computability and complexity more accessible to computer scientists and more applicable to practical programming problems.<br /> <br /> According to Jones, the fields of computability and complexity theory, as well as programming languages and semantics, have a great deal to offer each other. Computability and complexity theory have a breadth, depth, and generality not often seen in programming languages. The programming language community, meanwhile, has a firm grasp of algorithm design, presentation, and implementation. In addition, programming languages sometimes provide computational models that are more realistic in certain crucial aspects than traditional models.<br /> <br /> New results in the book include a proof that constant time factors do matter for its programming-oriented model of computation. (In contrast, Turing machines have a counterintuitive "constant speedup" property: that almost any program can be made to run faster, by any amount. Its proof involves techniques irrelevant to practice.) Further results include simple characterizations in programming terms of the central complexity classes PTIME and LOGSPACE, and a new approach to complete problems for NLOGSPACE, PTIME, NPTIME, and PSPACE, uniformly based on Boolean programs.<br /> <br /> Foundations of Computing series

作者简介

Neil Deaton Jones is a retired Professor of Computer Science at the University of Copenhagen.

目录信息

Introduction
3

The WHILE Language
27

Programs as Data Objects
47

Universal Programs for WHILE and I
69

Metaprogramming Selfapplication and Compiler Generation
89

Other Sequential Models of Computation
111

Robustness of Computability
127

Some Natural Unsolvable Problems
151

Overview of Complexity Theory
239

Time Usage of Treemanipulating Programs
261

Linear and Other Time Hierarchies for WHILE Programs
285

Spacebounded Computations
315

Nondeterministic Computations
331

Characterizations of LOGSPACE and PTIME by GOTO Programs
349

Completeness and Reduction of One Problem to Another
365

Complete Problems for PTIME
383

Hilberts Tenth Problem by M H Serensen
167

Inference Systems and Godels Incompleteness Theorem
187

Computability Theory Based on Numbers
205

More Abstract Approaches to Computability
215

Complete Problems for NPTIME
397

Appendix
412

Bibliography
447
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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从阅读体验来说,这本书需要极高的专注度,它几乎不容许任何分心。我尝试在通勤路上阅读,结果发现那样的环境完全无法捕捉到作者建立的细微差别。这本书更适合在安静的书房里,手边备着充足的笔记本和笔,将其当作一本工作手册来对待。作者对于复杂性类定义的描述,清晰而无可辩驳,这是它最大的价值所在。但是,我观察到书中在处理与信息论或量子计算交叉领域时,讨论得非常谨慎,甚至可以说有些避讳。这让我不禁猜测,作者是否认为这些新兴领域超出了传统可计算性理论的严格范畴,还是仅仅因为篇幅限制而未做深入探讨。对于期望在这本书中找到连接经典计算理论与现代跨学科研究的桥梁的读者,可能会感到一丝遗憾。它像是一座坚固的、自给自足的理论堡垒,完美地捍卫了其核心领域,但对于外界的“新思想”的引入显得相对保守和封闭。总的来说,它是一部伟大的经典参考书,但并非一本激发跨界思维的引导读物。

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我对这本书的排版设计印象非常深刻,它的清晰度令人赞叹。页边距恰到好处,公式的编号和引用系统做得极为规范,使得在进行复杂的回溯查找时,能够迅速定位到所需的定义或引理。从物理角度来看,这是一本制作精良的书籍。然而,在内容深度上,我发现它在某些领域似乎有所保留。例如,在讨论复杂度类的分离问题时,虽然详细阐述了已知的证明方法和当前的瓶颈,但对于一些新兴的、非传统的方法论探讨则显得比较保守。这让人感觉作者似乎更倾向于维护经典理论的纯洁性,而非积极拥抱那些可能颠覆现有范式的思考。我个人更偏爱那种在严谨的框架内,依然能容纳大胆猜想和未解之谜的论述方式。这本书在“已知”的阐述上达到了极致,但在“未知”的引导上却显得有些拘谨。对于那些热衷于探索理论前沿,并希望这本书能成为他们进行下一步研究的跳板的读者来说,可能需要寻找更多专注于“开放问题”的资料来作为补充。

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这本书的行文风格颇有一种老派学者的风范,用词精准,逻辑链条严密得像是瑞士钟表的设计。我花了大量时间去理解其中关于递归论和不可判定性的一些章节,它们构建了一个令人敬畏的理论框架。作者在定义和公理的建立上花费了巨大的篇幅,这保证了后续所有定理的正确性。然而,这种结构上的完美也带来了一个副作用:阅读体验的流畅性受到了影响。每当感觉即将触及某个核心思想的“灵魂”时,作者又会立刻将焦点拉回到形式语言的精确表述上,使得情感上的投入很难持续。我尝试用不同的方法来辅助学习,比如查阅其他补充材料,但这本书自身似乎并不鼓励这种“跳跃式”的学习,它要求读者必须一步一个脚印地沿着作者铺设的轨道前进。对于希望快速掌握核心概念并用于解决实际工程问题的读者来说,这本书的节奏可能会让人感到压抑,它更像是要求你先完全掌握了建筑的材料学,才允许你开始画设计图纸。我希望能看到一些关于这些理论如何渗透到现代编程语言设计或算法优化中的具体讨论,但这些都未能在书中找到。

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这本书的封面设计得极其简洁,黑底白字,仿佛在向读者宣告其内容的严肃与深度。我最初被它吸引,是冲着其在理论计算机科学领域内的盛名去的,以为能从中找到关于图灵机、可计算性、以及P/NP问题的最新进展和深刻见解。然而,当我真正沉浸其中时,发现它更像是一部扎实的教科书,侧重于对经典理论的梳理和证明的严谨性。对于那些期望看到前沿研究突破或者更具哲学思辨色彩的讨论的读者来说,可能会感到稍有不足。书中的数学推导非常详尽,每一步逻辑都像是被精心打磨过,确保了即便是初学者也能跟上作者的思路。但是,这种过度追求形式化的严谨性,有时会使得原本抽象的概念显得有些枯燥。我特别欣赏作者在引入新概念时所做的铺垫工作,避免了突兀感,但坦白说,对于非数学背景的读者来说,理解这些证明过程无疑是一场艰苦的跋涉。我期待看到更多实际应用领域的案例来佐证这些理论的价值,但书中这部分内容相对匮乏,让这本书更偏向于纯理论的探讨。

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这本书的知识密度极高,几乎没有一句话是多余的赘述,对于想要进行系统化、自洽性学习的读者来说,这无疑是巨大的优势。作者的论述逻辑是线性的、不可逆的,如同一个精密的算法,一旦开始执行,就必须遵循既定的路径。我特别注意到了作者在处理“有限模型理论”与“无限模型理论”交界处的描述,那里是理解计算本质的关键。作者试图用一种极其平滑的方式过渡,但这种“平滑”是以牺牲部分直观性为代价的。我发现自己需要反复阅读某些段落,不是因为它们写得晦涩,而是因为它们信息量太大,需要时间进行消化和重组。对于那些习惯于通过类比、故事或历史背景来理解复杂概念的学习者,这本书的直接性可能会成为一个障碍。它假设读者已经具备了相当的数学基础和抽象思维能力,并希望直接进入核心的逻辑证明。我希望能看到更多关于计算模型演化过程的叙述,比如不同计算模型之间的等价性是如何被一步步验证和接受的,但书中主要聚焦于现有模型的内部结构分析。

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一本很理论论的关于计算理论的书,因为参加相关讨论而读的。由于讨论只涉及到可计算性,后面半本没有读,整本书结构主线突出,讲的东西也不算太难,就是因为好久没有像在学校那样正式推导公式了,所以符号不太好记。里面提到的while语言也就是作为介绍理论用的,实用性不强。如果只是想了解起计算理论的话,可以不用读这本书。

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一本很理论论的关于计算理论的书,因为参加相关讨论而读的。由于讨论只涉及到可计算性,后面半本没有读,整本书结构主线突出,讲的东西也不算太难,就是因为好久没有像在学校那样正式推导公式了,所以符号不太好记。里面提到的while语言也就是作为介绍理论用的,实用性不强。如果只是想了解起计算理论的话,可以不用读这本书。

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一本很理论论的关于计算理论的书,因为参加相关讨论而读的。由于讨论只涉及到可计算性,后面半本没有读,整本书结构主线突出,讲的东西也不算太难,就是因为好久没有像在学校那样正式推导公式了,所以符号不太好记。里面提到的while语言也就是作为介绍理论用的,实用性不强。如果只是想了解起计算理论的话,可以不用读这本书。

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很棒的书!在网上随便搜到了这本书,作为第一本入门书来读了。 这本书的特色是使用编程语言(和递归数据结构)去讲述在可计算性和复杂度理论,比起数理逻辑传统递归论的数论方法显得极为平易近人。书的内容基本是经典的,虽然是第一本读的 TCS 书不过一些结论已经耳濡目染了解到了。更有趣的是书里还涉及到了丢番图方程和希尔伯特第十问题~ 要说有什么缺陷的话,就是内容太多,给的问题例子不够多,所有问题几乎都服务于定理证明了。 书的结构也非常好,每一章不长不短,证明一个定理和多个引理,读起来比较顺畅。习题没怎么做,基本是一些证明过程提出来,所以就不评论了。

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一本很理论论的关于计算理论的书,因为参加相关讨论而读的。由于讨论只涉及到可计算性,后面半本没有读,整本书结构主线突出,讲的东西也不算太难,就是因为好久没有像在学校那样正式推导公式了,所以符号不太好记。里面提到的while语言也就是作为介绍理论用的,实用性不强。如果只是想了解起计算理论的话,可以不用读这本书。

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