Entropie und rechnerische Komplexität

Es gibt Forscher, die zeigen, dass das Löschen von Bits Energie verbrauchen muss. Gibt es jetzt Forschungen zum durchschnittlichen Energieverbrauch von Algorithmen mit der Rechenkomplexität ? Ich vermute, die Komplexität von hängt mit dem durchschnittlichen Energieverbrauch zusammen. Ich hoffe, ich kann hier eine Antwort finden. $F(n)$ $F(n)$

— XL _At_Here_There
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Ein Link auf das betreffende Papier würde diese Frage verbessern.

— Stella Biderman

@StellaBiderman Danke, aber ich habe keinen Link in Ihrem Kommentar gefunden.

— XL _At_Here_There

Ich weiß nicht, von welchem Papier / Forscher Sie sprechen. Ich schlage vor, Sie bieten I

— Stella Biderman

@StellaBiderman Ich habe Ihre Kommentare missverstanden, eigentlich habe ich gerade einen Text gelesen, in dem festgestellt wurde, dass "Bit löschen Energie verbrauchen muss" in Kolmogorov Komplexität und deren Anwendung von Viatanyi und Li. Ich glaube, ich habe keine anderen verwandten Artikel und Bücher gelesen

— XL _At_Here_There

Ja, aber der größte Teil der bisherigen Arbeit (mit Ausnahme der jüngsten, siehe unten) konzentrierte sich darauf, irreversible Berechnungen in reversible umzuwandeln, um so eine Entropieerzeugung zu vermeiden. (Hinweis: Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen der Energie, die für einen Berechnungslauf benötigt wird, und der Entropie, die durch die Berechnung erzeugt und an die Umgebung abgegeben wird, normalerweise in Form von Wärme.)

$kT \ln(2)$

Bennett, Zeit / Raum-Kompromisse für die reversible Berechnung . SICOMP 1989

Levine & Sherman. Eine Anmerkung zu Bennetts Time-Space-Kompromiss für die reversible Berechnung . SICOMP 1990.

Li & Vitanyi. Reversible Simulation der irreversiblen Berechnung . CCC 1996

Lange, McKenzie und Tapp. Reversibler Raum entspricht deterministischem Raum . JCSS 2000.

In jüngerer Zeit

Demaine, Lynch, Mirano und Tyagi. Energieeffiziente Algorithmen , 2016.

studierte teilweise reversible Algorithmen - das heißt, wenn Sie bereit sind, etwas Entropie zu zahlen, kann man für standardmäßige algorithmische Aufgaben die oben erwähnten allgemeinen irreversiblen zu reversiblen Simulationen verbessern. Reversible Computing beschäftigt eine ganze Forschungsgemeinschaft, nämlich. die Reversible Computing- Konferenz, die bereits im zehnten Jahr stattfindet.

$\ln(2)$

Kolchinsky & Wolpert, Abhängigkeit der Dissipation von der Anfangsverteilung über Zustände . J. Stat. Mech. 2017 ( arXiv link )

(und Referenzen darin).

Wir haben im August 2017 im Santa Fe Institute einen Workshop zu diesem Thema veranstaltet (in dem Sie die Namen einiger Forscher und relevante Vortragstitel sehen können), der eine ganze Reihe neuer Fragen sowohl in Bezug auf die Physik als auch auf die Komplexität der thermodynamischen Berechnungen aufwirft.

— Joshua Grochow
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Turing-Maschine oder Church-Turing-These können durch physikalisches Gesetz geregelt oder eingeschränkt werden, sodass die Möglichkeit, ob Quantenberechnung oder Quantenkommunikation implementiert werden kann, wie das zweite Gesetz der statistischen Mechanik, die allgemeine Relativitätstheorie, aus dem physikalischen Gesetz abgeleitet werden kann. Ich denke also, ob es ein Ergebnis über die Verknüpfung von Dissertation und Physikgesetz gibt

— XL _At_Here_There

Und es scheint, dass die Physik-Seite nicht an solchen Themen interessiert ist.

— XL _At_Here_There

@XL_at_China: Es gibt eine "Physikalische Church-Turing-These", die jedoch wenig mit dem zweiten Gesetz zu tun hat, da sowohl die Church-Turing-These als auch ihre physikalische Version nur berechenbare Informationen enthalten und keine quantitativen Schätzungen , aber das zweite Gesetz ist eine quantitative Aussage. Auch wenn es noch nicht so viele Veröffentlichungen gab, schienen die Physiker in unserem Workshop definitiv interessiert zu sein.

— Joshua Grochow

Ich hatte vor einigen Jahren versucht, die Verknüpfung zu finden, konnte jedoch kein Ergebnis erzielen. Intuitiv scheint die Berechenbarkeit mit dem zweiten thermodynamischen Gesetz verknüpft zu sein. Und wenn man Turing Machine als allgemeine Relativitätstheorie betrachtet, wird das Problem interessant. Aber ich weiß nicht, dass sich Physiker für ein solches Problem interessieren.

— XL _At_Here_There

Und könnten wir eine verwandte Frage zur Physik des Standorts stellen und sie mit dem Physiker diskutieren?

— XL _At_Here_There