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Théorie de calcul : problèmes indécis

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Description

Cette séance de cours explore le concept selon lequel il y a plus de fonctions booléennes que d'algorithmes, conduisant à l'existence de fonctions qui ne peuvent pas être calculées. Par exemple, les paradoxes d'Epidenides et de Berry illustrent le problème d'arrêt. La séance de cours se penche sur l'incomputabilité de la complexité de Kolmogorov, démontrant l'impossibilité de déterminer l'algorithme le plus court pour une sortie donnée. Il touche également au Théorème de Rice et à l'indécidabilité de divers problèmes informatiques, mettant l'accent sur la futilité de rechercher des solutions à des problèmes indécis. Malgré les défis posés par les problèmes indécis, la séance de cours souligne que les algorithmes peuvent encore résoudre des cas concrets de tels problèmes.

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Concepts associés (32)

Undecidable problem

In computability theory and computational complexity theory, an undecidable problem is a decision problem for which it is proved to be impossible to construct an algorithm that always leads to a correct yes-or-no answer. The halting problem is an example: it can be proven that there is no algorithm that correctly determines whether arbitrary programs eventually halt when run. A decision problem is a question which, for every input in some infinite set of inputs, answers "yes" or "no"..

Problème de l'arrêt

vignette|L'animation illustre une machine impossible : il n'y a pas de machine qui lit n'importe quel code source d'un programme et dit si son exécution termine ou non. En théorie de la calculabilité, le problème de l'arrêt est le problème de décision qui détermine, à partir d'une description d'un programme informatique, et d'une entrée, si le programme s'arrête avec cette entrée ou non.

Problème de décision

En informatique théorique, un problème de décision est une question mathématique dont la réponse est soit « oui », soit « non ». Les logiciens s'y sont intéressés à cause de l'existence ou de la non-existence d'un algorithme répondant à la question posée. Les problèmes de décision interviennent dans deux domaines de la logique : la théorie de la calculabilité et la théorie de la complexité. Parmi les problèmes de décision citons par exemple le problème de l'arrêt, le problème de correspondance de Post ou le dernier théorème de Fermat.

Problème algorithmique

Un problème algorithmique est, en informatique théorique, un objet mathématique qui représente une question ou un ensemble de questions auxquelles un ordinateur devrait être en mesure de répondre. Le plus souvent, ces problèmes sont de la forme : étant donné un objet (l'instance), effectuer une certaine action ou répondre à telle question. Par exemple, le problème de la factorisation est le problème suivant : étant donné un nombre entier, trouver un facteur premier de cet entier.

Oméga de Chaitin

thumb|right|upright=1.2|Un nombre Oméga de Chaitin est une suite de bits représentant, sous forme concentrée, la solution du problème de l'arrêt pour tous les programmes d'une machine de Turing universelle donnée. En théorie algorithmique de l'information, une constante 'Oméga de Chaitin' (nombres définis et étudiés par Gregory Chaitin) caractérise de manière univoque et mathématiquement précise un nombre réel, qui possède la particularité d'être aléatoire et de ne pas être calculable au sens de Turing : un algorithme donné ne permet de calculer qu'un nombre fini de ses décimales.

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