機械の種類と実行時間
現実機械、理想機械、超越機械がある。現実機械は無視、理想機械と超越機械の実行時間を考える。
- 命題Pに対して、超越機械による実行時間τ(P)は、τ(P) = 0
超越機械=神 なので、あらゆる命題を瞬時に確定的に判断する。
理想機械は、次の特徴を持つ。
- メモリー使い放題:メモリの上限値はない。
- CPU使い放題:同時に幾つのCPUを動かしてもよい。
- ターボブースト(オフィシャル・オーバークロック)し放題:任意の正整数nに対して、クロック周波数をn倍にできる。
理想機械上でのプログラミングは超富豪プログラミングになる。しかし、
- 無限のメモリを一時に使い切る操作はできない。例:実数を正確に表現する能力はない。
- 無限個のCPUを同時に動かすことはできない。例:すべての素数を一度に求めることはできない。
- 無限倍のブーストはできない。有限時間かかる操作を0にはできない。無限時間かかる操作を有限にはできない。
上記の制限があるので、理想機械の能力は結局は現実機械とほぼ同じで、超越機械とは全く比較にならない。
理想機械の実行時間τは次のように計算する。τの値はN∞ = N∪{∞}
- τ(P∧Q) = max(τ(P), τ(Q)) (2CPU)
- τ(P∨Q) ≦ max(τ(P), τ(Q)) (下限は min(τ(P), τ(Q))
- τ(¬P) = τ(P)
- τ(P⇒Q) = τ(¬P∨Q) ≦ max(τ(P), τ(Q)) (下限は min(τ(P), τ(Q))
- τ(∀x∈X.P) = Σ(x∈E | τ(P(x))) (1CPU)
- τ(∃x∈X.P) ≦ Σ(x∈E | τ(P(x))) (1CPU)
f(x)の計算時間をτ(f(x))とする(実際はfのオブジェクトコードをφとして、τ(φ))と:
- f(x)↓ ⇔ τ(f(x)) < ∞
- f(x)↑ ⇔ τ(f(x)) = ∞
オールドドグマ(古い思い込み)とは次のことである。
- 理想機械は、超越機械と同じ能力を持つはずだ。(否定された)
- 人間は、理想機械以下の能力しか持たない。(保留)
事実としては、
- 現実機械は、理想機械以下の能力しか持たない。