Introducción a la teoría de la computación (TOC)

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En el año 1930, los matemáticos y lógicos comenzaron la investigación sobre computación para conocer el significado. En la actualidad, la TOC (Teoría de la Computación) se puede dividir en tres teorías como la teoría de la computabilidad, la teoría de la complejidad y la teoría de los autómatas. El TOC es un control científico que tiene problemas con el estudio de propiedades de computación como natural, artificial y de otra manera imaginaria. Más considerablemente, planea conocer el entorno de la computación ingeniosa. El TOC en Ciencias de la Computación & matemáticas es la división que se ocupa de la computación para resolver los problemas usando un algoritmo. Para conocer este concepto, existen los diferentes libros de teoría de la computación disponibles en el mercado a saber, “una introducción a los lenguajes de teoría de autómatas y computación”. Este artículo ofrece una descripción general de las notas de teoría de la computación.

¿Qué es la teoría de la computación?

La teoría de la computación también se conoce como Teoría de los autómatas . Se trata de una división teórica de las matemáticas y la informática, que se ocupa principalmente de la lógica de cálculo con respecto a los autómatas. La teoría de los autómatas permite a los investigadores saber cómo las máquinas calculan las funciones y resuelven problemas.




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La principal intención de desarrollar esta teoría fue ampliar las técnicas para explicar y examinar el desempeño activo de los sistemas discretos. El nombre de autómatas se inventa a partir del nombre de autómata. Porque es similar al término Automatización La teoría de los autómatas o teoría de la computación se ocupa principalmente de las formas de computación y revisa sus descripciones y propiedades. Los mejores ejemplos de esta teoría incluyen principalmente autómatas finitos, máquinas de Turing y gramáticas libres de concursos.



Terminologías básicas de TOC

Ahora, conozcamos las terminologías necesarias de TOC que son importantes y de uso frecuente.

Símbolo

Es el bloque de construcción mínimo como un alfabeto, una imagen o cualquier letra.


Alfabetos

Estos son un conjunto de símbolos y se puede denotar con Σ. Los alfabetos son fijos para siempre. Los mejores ejemplos de alfabetos incluyen los siguientes.

Σ = {0,1}

Es el alfabeto del dígito binario.

Σ = {0,1, ……, 9}

Es el alfabeto del dígito decimal.

Σ = {a, b, c}

Σ = {A, B, C,… .Z}

Cuerda

  • Es una serie limitada de símbolos de varios alfabetos y, en general, se denota con y la longitud de la cadena se puede denotar con | w |.
  • Una cadena vacía con cero cantidades de símbolos se puede denotar con 'ε'.
  • No de cadenas se pueden generar sobre los alfabetos {a, b} como a, ab, ba y bb.
  • De la longitud de la cadena de información anterior es | w | = 2, y varias cadenas son 4.
  • Para {a, b} alfabetos con 'n' de longitud, el número de cadenas que se pueden producir es 2n.

Idioma

Es un conjunto de cadenas, seleccionado de Σ *, y también se puede definir como, es una división de Σ * ‘, y se puede crear sobre‘ Σ ‘que puede ser limitado o infinito.

Por ejemplo: Para lenguaje finito L1 = [conjunto de cadenas completas de longitud 2}

{aa, ab, ba, bb}

Para lenguaje infinito L2 = [conjunto de las cadenas completas que comienza con 'a'}

{A, esto, dos, tamaño, AAA, ABB}

Influencias de ‘Σ’

Cuando Σ = {a, b} posteriormente

Σ0 = Conjunto de todas las cadenas de arriba Σ con 0 longitudes {ε}

Σ1 = Conjunto de todas las cadenas de arriba Σ con 1 longitud {a, b}

Σ2 = Conjunto de las cadenas completas arriba de Σ con 2 longitudes {aa, ab, ba, bb}

Es decir, | Σ2 | = 4 & también, | Σ3 | = 8

Σ * -Conjunto universal.

Σ * = Σ0 * U Σ1 * U Σ2

= {ε} * U {a, b} * U {aa, ab, ba, bb} (lenguaje infinito).

Cardinalidad

La cardinalidad es el no. de los elementos dentro del set.

Función de transición

Se inventa un autómata para trabajar en un margen de tiempo separado en un solo punto de tiempo, y la unidad de control está en algún estado interno y el dispositivo de entrada escaneará un cierto símbolo en la cinta de entrada. El estado interno de esta unidad de control en el siguiente momento o paso se denomina estado siguiente o función de transición.

Esta función de transición proporciona el siguiente estado en términos del estado actual, el símbolo de entrada actual en la cinta de entrada y la información que se encuentra actualmente en el almacenamiento temporal. Durante la transición de un paso al siguiente, se puede generar la salida o se puede cambiar la información en el almacenamiento temporal.

Moverse

La palabra configuración se refiere principalmente al estado exacto de la unidad de control, el almacenamiento temporal y la cinta i / p. Un movimiento se puede definir como la conversión de una fase a la siguiente.

Beneficios de la teoría de la computación

El concepto TOC le enseñará las formas básicas en las que una PC puede estar lista para imaginar. Existe un inmenso acuerdo de trabajo que se hizo factible en la parte de PNL (Procesamiento del lenguaje natural) que involucraba en la construcción de FSM (máquinas de estado finito) que también se conoce como FSA (Finite State Automata).

Conozca las reglas matemáticas que conducen a la computación competente y aplíquelas para abordar los problemas que ocurren en otras partes de la informática y las matemáticas, y también en campos adicionales como la física y la neurociencia.

Áreas de investigación de TOC

Las áreas de investigación de la teoría de la computación abarcan principalmente las siguientes áreas.

  • Criptografía
  • Diseño y análisis de algoritmos
  • Cálculo cuántico
  • Lógica dentro de la informática
  • Dificultad computacional
  • Aleatoriedad dentro del cálculo
  • De corrección Errores en Códigos

Por lo tanto, se trata de la tutorial de teoría de la computación . Es el curso básico de ciencias de la computación y lo ayudará a saber cómo la gente ha pensado en esto como que la ciencia de la computación es una ciencia en los últimos años. Se trata principalmente de qué tipo de equipo puede calcular realmente automáticamente y qué tan rápido puede realizarlo, así como cuánto espacio obtiene para hacerlo. Este es el estudio de los dispositivos computacionales teóricos. Los cálculos ocurren en todas partes como en su PC, teléfono celular y también en la naturaleza. Aquí hay una pregunta para ti, ¿cuáles son los buenos libros de teoría de la computación? , por favor déjelo en el comentario.