Computations with oracles that measure vanishing quantities
Notice bibliographique
Résumé
We consider computation with real numbers that arise through a process of physical measurement. We have developed a theory in which physical experiments that measure quantities can be used as oracles to algorithms and we have begun to classify the computational power of various forms of experiment using non-uniform complexity classes. Earlier, in Beggs et al. (2014 Reviews of Symbolic Logic7(4) 618–646), we observed that measurement can be viewed as a process of comparing a rational number z – a test quantity – with a real number y – an unknown quantity; each oracle call performs such a comparison. Experiments can then be classified into three categories, that correspond with being able to return test results $$\begin{eqnarray*} z < y\text{ or }z > y\text{ or }\textit{timeout},\\ z < y\text{ or }\textit{timeout},\\ z \neq y\text{ or }\textit{timeout}. \end{eqnarray*} $$ These categories are called two-sided, threshold and vanishing experiments, respectively. The iterative process of comparing generates a real number y. The computational power of two-sided and threshold experiments were analysed in several papers, including Beggs et al. (2008 Proceedings of the Royal Society, Series A (Mathematical, Physical and Engineering Sciences)464 (2098) 2777–2801), Beggs et al. (2009 Proceedings of the Royal Society, Series A (Mathematical, Physical and Engineering Sciences)465 (2105) 1453–1465), Beggs et al. (2013a Unconventional Computation and Natural Computation (UCNC 2013), Springer-Verlag 6–18), Beggs et al. (2010b Mathematical Structures in Computer Science20 (06) 1019–1050) and Beggs et al. (2014 Reviews of Symbolic Logic, 7 (4):618-646). In this paper, we attack the subtle problem of measuring physical quantities that vanish in some experimental conditions (e.g., Brewster's angle in optics). We analyse in detail a simple generic vanishing experiment for measuring mass and develop general techniques based on parallel experiments, statistical analysis and timing notions that enable us to prove lower and upper bounds for its computational power in different variants. We end with a comparison of various results for all three forms of experiments and a suitable postulate for computation involving analogue inputs that breaks the Church–Turing barrier.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,041 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,012 |
| Communication savante | 0,006 | 0,019 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».