Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024)

Материал из 0x1.tv

Докладчик
Дмитрий Астраханцев

В работе предлагается язык, основанный на концепции использования частично рекурсивных функций, описан его синтаксис и реализация его интерпретатора.

Данный язык предлагается использовать для включения в курсы по программированию и расширения понятия Тьюринг полноты, знакомства с основами функционального подхода к программированию.

Видео

Презентация

Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf Интерпретатор частично рекурсивных функций (Дмитрий Астраханцев, OSEDUCONF-2024).pdf

Thesis

Введем базовые понятия и определения[1][2].

Классом частично рекурсивных функций называется класс функций, которые могут быть получены путём применения трёх операций (суперпозиции, примитивной рекурсии и минимизации) к трём базовым функциям (функции тождественного нуля, функции следования и функции выбора).

Базовыми рекурсивными функциями называются функции:

  • Тождественный ноль:
  • Функция следования:
  • Функции выбора: ()


Операции над функциями называются:

Суперпозиция
():
Примитивная рекурсия
():

Минимизация
():


Основным достоинством класса частично рекурсивных функций является тот факт, что он совпадает с классом вычислимых по Тьюрингу функций. Другими словами, множество всех частично рекурсивных функций совпадает со множеством всех функций, которые могут быть реализованы машиной Тьюринга[3].

Таким образом, изучение частично рекурсивных функций может быть использовано для демонстрации студентам первых курсов высших учебных заведений основных принципов функционального программирования без необходимости изучать для этого какой-либо функциональный язык. Однако для этого необходимо наличие программного обеспечения, которое могло бы вычислять функции, записанные с помощью базовых функций и операций над ними.

Целью данной работы ставилось предоставление такого программного обеспечения. Очевидно, что оно должно включать в себя язык, который был бы основан на частично рекурсивных функциях и только на них, его интерпретатор, графический интерфейс и средство отладки.

В ходе данной работы был разработан именно такой язык и средства работы с ним. Язык включает в себя

  1. Базовые функции
   \begin{enumerate}
  1. Функция тождественного нуля, обозначаемая o.
  2. Функция следования, обозначаемая s.
  3. Функция выбора, обозначаемая I\^{<n>_{}
    1. Мальцев А. И. Алгоритмы и рекурсивные функции. 2-е изд. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. 368 с.
    2. Петер Р. Рекурсивные функции // Под ред. и с пред. Колмогорова А. Н. М. : Издательство иностранной литературы, 1954. 264 с.
    3. Верещагин Н. К., Шень А. Лекции по математической логике и теории алгоритмов. Часть 3. Вычислимые функции. 4-е изд., исправленное. М. : МЦНМО, 2012. 160 c.