תורת החישוביות/סיבוכיות קולמוגורוב: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Atavory (שיחה | תרומות)
Gran (שיחה | תרומות)
מ ←‏פתיח: הגהה
שורה 1:
{{תורת החישוביות}}
 
כיצד מחליטים האם מחרוזת מסובכתהיא אקראית או נתונה לפי חוקיות מסויימת? נתבונןןנתבונן בשתי המחרוזות הבאות:
#0101010101010101010101010101010101010101
#0011010010001000010111011110101010100101
אינטואיטיבית, המחרוזת הראשונה פשוטהבעלת יותרחוקיות ברורה, מפניואילו שאפשרהשניה לתארנראית אותה"אקראית", בקצרהחסרת יותר:חוקיות. היאאיך מכילה 20 פעמיםמודדים את הרצףכמות 01.ה"חוקיות" אתשל המחרוזתמחרות השניה, כנראה שיש צורך לתאר פשוט בעזרת התוכן שלה.נתונה?
דרך אחת, היא ע״י תיאור האלגוריתם המייצר את המחרוזת. או במילים אחרות - עד כמה מורכבת מ״ט המייצרת את המחרוזת.
בפרק זה נגדיר רעיון זה במדוייק בעזרת [[תורת_החישוביות/מכונת_טיורינג_אוניברסלית|מ"ט אוניברסליות]]. רעיון זה מקשר בין תחום החישוביות לתחומים אחרים, כגון [[w:תורת האינפורמציה|תורת האינפורמציה]], ויש לו מספר שימושים. ב[[#הגדרות|הגדרות]] נגדיר את [[w:סיבוכיות הקולמוגורוב]] של מחרוזת כאורך הקצר ביותר של מ"ט המייצרת אותה.
נשים לב שאפשר לתאר את המחרוזת הראשונה ע״י אלגוריתם קצר: "חזור 20 פעמים על הרצף 01", וכן מ״ט טיורינג המייצרת מחרוזת זו תהיה "פשוטה". את המחרוזת השניה, כנראה שיש צורך לתאר פשוט בעזרת התוכן שלה – מ״ט המתאימה תכיל מספר מצבים כאורך המחרוזת שכל מצב ידפיס תו אחד ויעבור למצב הבא.
 
בפרק זה נגדיר במדויק את הרעיון הנ״ל, תוך שימוש ב[[תורת_החישוביות/מכונת_טיורינג_אוניברסלית|מ״ט אוניברסליות]]. רעיון זה מקשר בין תחום החישוביות לתחומים אחרים, כגון {{וק|תורת האינפורמציה}}, ויש לו מספר שימושים. בסעיף [[#הגדרות|הגדרות]] נגדיר את {{וק|סיבוכיות הקולמוגורוב}} של מחרוזת בינארית כאורך הקצר ביותר של מ"ט המייצרת אותה. בסעיף [[#אי-חישוביות פונקציית הסיבוכיות|אי-חישוביות פונקציית הסיבוכיות]] נראה שפונקציה זו איננה נתנתניתנת לחישוב, אך בוב[[#אי-דחיסות מחרוזות|אי-דחיסות מחרוזות]] נראה שלרוב המחרוזות יש סיבוכיות קולמוגורוב קרובה למדי לאורכן המקורי. (זו טענה קומבינטורית חזקה למדי, לפיה את רוב המחרוזות אי אפשר לדחוס מחרוזות). בבסעיפים [[#יישום: חסמים תחתונים לסיבוכיות אלגוריתמים|יישום: חסמים תחתונים לסיבוכיות אלגוריתמים]] ו[[#יישום: אורך רצפים בסדרות בינאריות רנדומיות|יישום: אורך רצפים בסדרות בינאריות רנדומיות]], נראה כיצד לנצל טענה קומבינטורית חזקה זו. לבסוף, ב[[#כלל השרשרת לסיבוכיות|כלל השרשרת לסיבוכיות]], נדון קצת יותר בסיבוכיות תיאור מחרוזת בהנחה שאחרת כבר תוארה.
==הגדרות==