Есть ли алгоритмический математический анализ?

11

Есть алгоритмическая теория графов / теория чисел / комбинаторика / теория информации / теория игр.

Есть ли алгоритмический математический анализ?

Согласно вики, математический анализ включает в себя теории дифференцирования, интегрирования, измерения, пределов, бесконечных рядов и аналитических функций. Можно сосредоточиться на реальном анализе (вики), который имеет дело с действительными числами и вещественными функциями реальной переменной.

«Алгоритмический» означает изучение чего-либо с позиций теории вычислимости и теории сложности.


Погугление «алгоритмического математического анализа» приводит меня к «математическому анализу алгоритмов» или «приложениям анализа к алгоритмам», что я не имею в виду.

Hengxin
источник
10
Я думаю, что вы ищете «вычислимый анализ», который к настоящему времени является достаточно устоявшейся областью. Вы можете проверить, например, вводную книгу Weihrauch. Теория имеет дело главным образом с вопросами вычислимости, я не уверен, насколько известно, насколько вычислительная сложность. У меня сложилось впечатление, что даже хорошее определение сложности сложно.
Сашо Николов
@SashoNikolov Да. «Вычислительный анализ» кажется очень актуальным. Спасибо. Преобразовать свой комментарий в ответ?
hengxin
3
См. Также статью Чаудхури, Шанкаранарайанана и Варди о регулярном реальном анализе, в которой изучается фрагмент реального анализа, который вы можете выполнить с помощью конечных автоматов на бесконечных словах.
Виджай Д
В качестве другого ресурса, см. Статью
Гек Беннетт

Ответы:

18

Проверьте вычислимость и сложность в сети анализа . Quote:

Интересующие темы включают основополагающую работу над различными моделями и подходами для описания вычислимости и сложности по действительным числам. Они также включают теоретические исследования сложности, как фундаментальные, так и в отношении конкретных задач, и новые реализации точной реальной арифметики, а также дальнейшие разработки уже существующих пакетов программного обеспечения.

Бьёрн Кьос-Хансен
источник
12

(Отказ от ответственности: я не эксперт, не стесняйтесь предлагать исправления или написать более полный ответ, если вы.)

еИкс не вычисляется в модели BSS.

е:рре(Икс)Икс

е:[0,1][0,1]

Формулировать теорию сложности для реальных функций, AFAIK, еще сложнее. Это связано с тем фактом, что вычисление реальной функции является вычислением более высокого порядка (поскольку оно принимает машину Тьюринга в качестве входных данных), поэтому размер входного бита, как правило, не подходит для измерения времени выполнения. Посмотрите эту статью Марка Бравермана на предмет одного подхода к определению эффективных реальных вычислений. На данный момент я слишком далеко, чтобы сказать больше, поэтому я остановлюсь.

Сашо Николов
источник
8

Классический справочник по сложности вычисления реальных функций:

  • Кер-И Ко, Вычислительная сложность вещественных функций, 1991

Также взгляните на главу 7 в книге Вейрауха.

Кава
источник
-7

Глядя на этот вопрос более чем через два года после его публикации, и, без обид, я разочарован ответами и комментариями.

Это то, что происходит, когда подразделения CS во всем мире неправильно маркируют свои темы и вводят в заблуждение несколько поколений ученых и инженеров.

  • Либо классы Алгоритмов во всех отделах CS должны быть помечены как Дискретные Алгоритмы .

  • Или текущее содержание этого класса должно быть сокращено до 50% или менее (эти 50% или менее включают структуры данных ), а оставшаяся половина должна включать в себя некоторый ассортимент тем из численного анализа и научных вычислений .

Потому что в чем суть математического анализа ? Реальный анализ и реальная линия. И как реальные числа представлены в компьютерах? с плавающей запятой или произвольной точностью и т. д. Поэтому в следующий раз вы работаете над любым алгоритмом, который имеет дело с плавающей запятой и / или произвольной точностью в качестве основного компонента (не в качестве содержимого, как при сортировке группы чисел с плавающей запятой) Знайте, что вы делаете Алгоритмический математический анализ (АМА)!

И даже не начинайте меня с огромной вселенной тем NA / Computational Science. Это, возможно, карлики всего TCS. Когда вы решаете системы нескольких нелинейных PDE на компьютере, вы используете не только основы математического анализа, но и передовой функциональный анализ во всей его красе, в сочетании с открытыми исследовательскими задачами и т. Д. получить больше АМА, чем это.

Fi Zixer
источник
2
Я не понимаю, как ваша напыщенная речь о программе CS отвечает на вопрос.
Сашо Николов
Ну, я не понимаю, как остальные ответы и комментарии к этой дате отвечают даже на 1% вопроса. И все же они там. (некоторые даже проголосовали, и один даже принят). И, возможно, 40% моего комментария не имеют прямого отношения к вопросу (хотя это косвенно), но оставшиеся 60% в значительной степени решают проблему.
Fi Zixer
6
Принятый ответ дает веб-сайт с большим количеством информации о вычислимости и сложности по реалам. Вот что задал вопрос. Он не спросил мнения о целесообразности учебной программы CS.
Сашо Николов
1
Мы, как правило, склонны к недовольству. Если бы вы просто сказали, что числовой анализ был, в некотором смысле, алгоритмическим математическим анализом, вы могли бы получить некоторые положительные отзывы. И действительно, многие поколения ученых и инженеров не были введены в заблуждение. Вы, кажется, предполагаете, что они глупы. Они не; они знают разницу между тем, что преподают в классах алгоритмов, и тем, что преподают в классах численного анализа.
Питер Шор