計算理論史 -- AI 偵探風格#
以「推理探案」的方式,追查計算理論從 Hilbert 綱領到今日計算複雜度理論的每一步: 前因是什麼?線索在哪裡?推理如何展開?後果又如何改變了整個電腦科學?
案件卷宗(歷史年表)#
序幕:數學基礎的危機(1900–1930)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1900 | Hilbert 提出 23 個數學問題(含判定問題) | 1900-Hilbert23問題.md |
| 1913 | Löwenheim–Skolem 定理與一階邏輯 | 1913-LowenheimSkolem定理.md |
| 1931 | Gödel 不完備定理震撼數學基礎 | 1931-Godel不完備定理.md |
| 1933 | Church–Kleene 提出 λ 可定義性 | 1933-Lambda可定義性.md |
可計算性的誕生(1936–1943)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1936 | Turing 提出圖靈機與停機問題不可判定 | 1936-Turing機與停機問題.md |
| 1936 | Kleene 提出部分遞迴函數(μ-遞迴函數) | 1936-Mu遞迴函數.md |
| 1937 | Post 提出郵務對應問題與 Post 系統 | 1937-Post系統.md |
| 1938 | Church–Turing 命題正式確立 | 1938-ChurchTuring命題.md |
| 1943 | Post 正式提出 Post 對應問題(PCP)不可判定 | 1943-Post對應問題.md |
遞迴論與自動機(1940s–1950s)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1936–1956 | 有限狀態機(FSM)與 Kleene 定理(正則語言 = FSM) | 1936-Kleene定理與正則語言.md |
| 1944 | Post 提出不可解度(Turing degree) | 1944-Post不可解度.md |
| 1950 | Rice 定理:所有非平凡語義性質皆不可判定 | 1950-Rice定理.md |
| 1956 | Chomsky 階層:四類文法與四類自動機 | 1956-Chomsky階層.md |
| 1959 | Kleene 的正則表達式定理正式發表 | 1959-正則表達式.md |
計算複雜度的誕生(1960s–1970s)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1956 | Gödel 的信件:首次想到「複雜度」問題 | 1956-Godel的信件.md |
| 1965 | Cobham–Edmonds 定義多項式時間 P | 1965-CobhamEdmonds多項式時間.md |
| 1965 | Hartmanis–Stearns 建立時間階層定理 | 1965-HartmanisStearns時間階層.md |
| 1967 | Cook 提出可滿足性與 NP-complete(SAT) | 1967-Cook定理.md |
| 1971 | Cook–Levin 定理:SAT 是 NP-complete | 1971-CookLevin定理.md |
| 1971 | Karp 的 21 個 NP-complete 問題 | 1971-Karp21問題.md |
| 1975 | Levin 獨立提出 NP-complete(蘇聯) | 1975-LevinNP完備.md |
現代計算複雜度(1980s–至今)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1975 | Baker–Gill–Solovay:相對化世界中的 P vs NP | 1975-相對化世界.md |
| 1979 | Cook–Karp 綱領下 Garey–Johnson 出版 NP-hardness 聖經 | 1979-GareyJohnson聖經.md |
| 1985 | Babai 提出互動式證明系統(IP) | 1985-互動式證明系統.md |
| 1990 | PCP 定理:NP 擁有可驗證的機率式證明 | 1990-PCP定理.md |
| 2000 | Clay 數學研究所提出 P vs NP 千禧年大獎 | 2000-PvsNP千禧年大獎.md |
| 2002 | Agrawal–Kayal–Saxena 提出 AKS 質數檢驗(P 中的質數測試) | 2002-AKS質數檢驗.md |
| 2019 | 電路複雜度與 P vs NP 的最新進展(Mulmuley 幾何複雜度理論) | 2019-幾何複雜度理論.md |
關鍵人物年表#
| 年代 | 人物 | 貢獻 |
|---|---|---|
| 1900 | David Hilbert | 23 問題、判定問題 |
| 1931 | Kurt Gödel | 不完備定理 |
| 1933 | Church / Kleene | λ 可定義性 |
| 1936 | Alan Turing | 圖靈機、停機問題 |
| 1936 | Stephen Kleene | μ-遞迴函數 |
| 1937 | Emil Post | Post 系統、PCP |
| 1944 | Emil Post | 不可解度 |
| 1950 | Henry Rice | Rice 定理 |
| 1956 | Noam Chomsky | Chomsky 階層 |
| 1965 | Cobham / Edmonds | 多項式時間 P |
| 1965 | Hartmanis / Stearns | 時間階層定理 |
| 1971 | Stephen Cook / Levin | Cook–Levin 定理 |
| 1971 | Richard Karp | 21 個 NP-complete |
| 1985 | László Babai | 互動式證明系統 |
| 1990 | PCP 學派 | PCP 定理 |
| 2002 | Agrawal / Kayal / Saxena | AKS 質數檢驗 |