Нақты жедел жады - Real RAM

Есептеу техникасында, әсіресе есептеу геометриясы, а нақты RAM (кездейсоқ қол жеткізу машинасы ) - дәл есептей алатын компьютердің математикалық моделі нақты сандар екіліктің орнына бекітілген нүкте немесе өзгермелі нүкте көптеген нақты компьютерлер қолданатын сандар. Нақты жедел жады тұжырымдалған Майкл Ян Шамос оның 1978 жылы PhD докторы диссертация.[1]

Үлгі

Нақты RAM моделі атауының «RAM» бөлігі «кездейсоқ қол жеткізу машинасы «. Бұл компьютердің стандартты архитектурасының жеңілдетілген нұсқасына ұқсас есептеу моделі. Ол а сақталған бағдарлама, а компьютер жады ұяшықтар массивінен тұратын бірлік және а Орталық процессор шектелген санымен регистрлер. Әрбір жад ұяшығы немесе регистр нақты санды сақтай алады. Бағдарламаның басқаруымен нақты жедел жады жад пен регистрлер арасындағы нақты сандарды тасымалдай алады және регистрлерде сақталған шамалар бойынша арифметикалық амалдар орындай алады.

Рұқсат етілген операцияларға әдетте қосу, азайту, көбейту және бөлу, сонымен қатар модуль немесе бүтін сандарға дөңгелектеу емес салыстыру кіреді. Бүтін санды дөңгелектеу мен модульдік операцияларды болдырмаудың себебі, бұл операцияларға рұқсат беру жедел жадқа есептеу күшінің ақылға сыйымсыз мөлшерін беріп, оны шешуге мүмкіндік береді PSPACE аяқталды көпмүшелік уақыттағы есептер.[2]

Нақты оперативті жадының алгоритмдерін талдағанда, әрбір рұқсат етілген операцияны қабылдауға болады тұрақты уақыт.

Іске асыру

Бағдарламалық жасақтама кітапханалары сияқты LEDA Бағдарламашыларға нақты жедел жадпен жұмыс істейтін сияқты жұмыс істейтін компьютерлік бағдарламалар жазуға мүмкіндік жасалған, бұл кітапханалар нақты мәндерді ұсынады мәліметтер құрылымы олар арифметикалық есептеулер жүргізуге және нақты жедел жадымен бірдей нәтижелермен салыстыруға мүмкіндік береді. Мысалы, LEDA-да нақты сандар leda_real кез-келген натурал k үшін k-ші түбірлерді қолдайтын деректер типі, рационалды операторлар және салыстыру операторлары.[3] Осы нақты деректер түрін қолдана отырып, RAM-тің нақты алгоритмін уақыттық талдау берілген алгоритмге қажет кітапханалық қоңыраулар санын есептеу ретінде түсіндіріледі.[4]

Ұқсас модельдер

Нақты жедел жады кейінгіге ұқсас Blum – Shub – Smale машинасы.[5] Алайда нақты RAM жедел алгоритмдерді талдау үшін қолданылады есептеу геометриясы, ал Blum-Shub-Smale машинасы орнына теориясының кеңеюіне негіз болады NP-толықтығы нақты сандарды есептеу.

Нақты жедел жадыға балама болып табылады жедел жад, онда есептің кірістері де, жадыда және регистрлерде сақталатын мәндер биттердің тіркелген саны бар бүтін сандар ретінде қабылданады. RAM моделі сөзі кейбір операцияларды нақты RAM-қа қарағанда тезірек орындай алады; мысалы, бұл жылдам мүмкіндік береді бүтін санды сұрыптау алгоритмдер, ал нақты жедел жады бойынша сұрыптау баяу орындалуы керек салыстыру бойынша сұрыптау алгоритмдер. Алайда, есептеу геометриясының кейбір есептерінде бүтін координаталар көмегімен дәл бейнелеу мүмкін емес кірістер мен шығыстар бар; мысалы, қараңыз Perles конфигурациясы, бүтін-координаталық кескіні жоқ нүктелер мен сызық сегменттерінің орналасуы.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Шамос, Майкл Ян (1978), Есептеу геометриясы, Ph.D. диссертация, Йель университеті.
  2. ^ Шенхаге, Арнольд (1979), «Кездейсоқ қол жеткізу машиналарының күші туралы», Автоматика, тілдер және бағдарламалау бойынша алтыншы халықаралық коллоквиум материалдары (ICALP '79), Информатика пәнінен дәрістер, 71, Springer, 520-529 б., дои:10.1007/3-540-09510-1_42, ISBN  978-3-540-09510-1, МЫРЗА  0573259.
  3. ^ Мельхорн, Курт; Нахер, Стефан (1999). Комбинаторлық және геометриялық есептеудің LEDA платформасы. Кембридж университетінің баспасы. Алынған 12 қараша 2019.
  4. ^ Мехлхорн, Курт; Ширра, Стефан (2001), «Нақты есептеу leda_real- теория және геометриялық қосымшалар » (PDF), Символдық алгебралық әдістер және тексеру әдістері (Дагстюль, 1999), Springer, 163–172 б., дои:10.1007/978-3-7091-6280-4_16, ISBN  978-3-211-83593-7, МЫРЗА  1832422.
  5. ^ Блум, Ленор; Шуб, Майк; Смэйл, Стив (1989), «Нақты сандарды есептеу және күрделілік теориясы туралы: NP толықтығы, рекурсивті функциялар және әмбебап машиналар», Американдық математикалық қоғамның хабаршысы, 21 (1): 1–46, дои:10.1090 / S0273-0979-1989-15750-9, Zbl  0681.03020.

Сыртқы сілтемелер