अभिकलनात्मक सांस्थिति: Difference between revisions

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'''कलनविधीय [[टोपोलॉजी]]''', या [[संगणनीय टोपोलॉजी|अभिकलनात्मक टोपोलॉजी]], [[कंप्यूटर विज्ञान]] के क्षेत्र अतिव्यापन के साथ टोपोलॉजी का एक उपक्षेत्र है, विशेष रूप से, [[कम्प्यूटेशनल ज्यामिति|अभिकलनात्मक ज्यामिति]] और [[कम्प्यूटेशनल जटिलता सिद्धांत|अभिकलनात्मक जटिलता सिद्धांत]]।
'''कलनविधीय [[टोपोलॉजी|सांस्थिति]]''', या [[संगणनीय टोपोलॉजी|अभिकलनात्मक सांस्थिति]], [[कंप्यूटर विज्ञान]] के क्षेत्र अतिव्यापन के साथ सांस्थिति का एक उपक्षेत्र है, विशेष रूप से, [[कम्प्यूटेशनल ज्यामिति|अभिकलनात्मक ज्यामिति]] और [[कम्प्यूटेशनल जटिलता सिद्धांत|अभिकलनात्मक जटिलता सिद्धांत]]।


[[कलन विधि|'''कलनविधीय''']] टोपोलॉजी का एक प्राथमिक संबंध, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, [[अभिकलनात्मक ज्यामिति]],[[ GRAPHICS |आरेखी]] , [[रोबोटिक|यंत्रमानवशास्त्र]], [[ संरचनात्मक जीव विज्ञान |संरचनात्मक जीवविज्ञान]] और[[ रसायन विज्ञान ]]जैसे क्षेत्रों में स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाली समस्याओं को हल करने के लिए कुशल [[एल्गोरिदम (कलन विधि )]] विकसित करना है।<ref>Afra J. Zomorodian, [https://books.google.com/books?id=oKEGGMgnWKcC Topology for Computing], Cambridge, 2005, xi</ref><ref>{{Citation|last1=Blevins|first1=Ann Sizemore|title=Topology in Biology|date=2020|work=Handbook of the Mathematics of the Arts and Sciences|pages=1–23|editor-last=Sriraman|editor-first=Bharath|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-319-70658-0_87-1|isbn=978-3-319-70658-0|last2=Bassett|first2=Danielle S.|doi-access=free}}</ref>
[[कलन विधि|'''कलनविधीय''']] सांस्थिति का एक प्राथमिक संबंध, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, [[अभिकलनात्मक ज्यामिति]],[[ GRAPHICS |आरेखी]] , [[रोबोटिक|यंत्रमानवशास्त्र]], [[ संरचनात्मक जीव विज्ञान |संरचनात्मक जीवविज्ञान]] और[[ रसायन विज्ञान ]]जैसे क्षेत्रों में स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाली समस्याओं को हल करने के लिए कुशल [[एल्गोरिदम (कलन विधि )]] विकसित करना है।<ref>Afra J. Zomorodian, [https://books.google.com/books?id=oKEGGMgnWKcC Topology for Computing], Cambridge, 2005, xi</ref><ref>{{Citation|last1=Blevins|first1=Ann Sizemore|title=Topology in Biology|date=2020|work=Handbook of the Mathematics of the Arts and Sciences|pages=1–23|editor-last=Sriraman|editor-first=Bharath|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-319-70658-0_87-1|isbn=978-3-319-70658-0|last2=Bassett|first2=Danielle S.|doi-access=free}}</ref>




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=== कलनविधीय के [[3-कई गुना|3-बहुरूपता]] सिद्धांत ===
=== कलनविधीय के [[3-कई गुना|3-बहुरूपता]] सिद्धांत ===


3-बहुरूपता से संबंधित कलनविधि का एक बड़ा वर्ग [[सामान्य सतह]] सिद्धांत के चारों ओर घूमता है, जो एक वाक्यांश है जो 3-बहुरूपता सिद्धांत में पूर्णांक रैखिक प्रोग्रामिंग समस्याओं में समस्याओं को बदलने के लिए कई तकनीकों को सम्मिलित किया गया है।
3-बहुविध से संबंधित कलनविधि का एक बड़ा वर्ग [[सामान्य सतह]] सिद्धांत के चारों ओर घूमता है, जो एक वाक्यांश है जो 3-बहुविध सिद्धांत में पूर्णांक रैखिक प्रोग्रामिंग समस्याओं में समस्याओं को बदलने के लिए कई तकनीकों को सम्मिलित किया गया है।


* ''रुबिनस्टीन और थॉम्पसन का 3-क्षेत्रीय कलनविधीय मान्यता''। यह एक कलनविधि है जो इनपुट के रूप में एक [[त्रिकोण की 3-बहुरूपता]] लेता है और यह निर्धारित करता है कि बहुविध [[3-क्षेत्रों]] के लिए [[होमियोमोर्फिज्म|होमोमोर्फिक]] है या नहीं। प्रारंभ के 3-बहुरूप में चतुष्फलकीय प्रसमुच्चय की संख्या में इसकी घातीय कार्यावधि है, और एक घातीय मेमोरी प्रोफ़ाइल भी है। इसके अलावा, इसे सॉफ्टवेयर संकुल[[ रेजिना (कार्यक्रम) | रेजिना]] में लागू किया गया है।<ref>{{cite journal
* ''रुबिनस्टीन और थॉम्पसन का 3-क्षेत्रीय कलनविधीय मान्यता''। यह एक कलनविधि है जो इनपुट के रूप में एक [[त्रिकोण की 3-बहुरूपता]] लेता है और यह निर्धारित करता है कि बहुविध [[3-क्षेत्रों]] के लिए [[होमियोमोर्फिज्म|होमोमोर्फिक]] है या नहीं। प्रारंभ के 3-बहुरूप में चतुष्फलकीय प्रसमुच्चय की संख्या में इसकी घातीय कार्यावधि है, और एक घातीय मेमोरी प्रोफ़ाइल भी है। इसके अलावा, इसे सॉफ्टवेयर संकुल[[ रेजिना (कार्यक्रम) | रेजिना]] में लागू किया गया है।<ref>{{cite journal
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* [[रेजिना]] में 3-बहुविध का [[संयोजित-योग]] अपघटन भी लागू किया गया है, इसमें घातीय कार्यावधि है और यह 3-क्षेत्रीय कलनविधीय मान्यता के समान कलनविधि पर आधारित है।
* [[रेजिना]] में 3-बहुविध का [[संयोजित-योग]] अपघटन भी लागू किया गया है, इसमें घातीय कार्यावधि है और यह 3-क्षेत्रीय कलनविधीय मान्यता के समान कलनविधि पर आधारित है।
* यह निर्धारित करते हुए कि सीफर्ट-वेबर की 3-बहुरूपता में कोई असम्पीडित सतह नहीं है, बर्टन, रुबिनस्टीन और टिलमैन द्वारा कलनविधि रूप से लागू किया गया है<ref>{{cite journal |arxiv=0909.4625 |last1=Burton |first1=Benjamin A. |last2=Hyam Rubinstein |first2=J. |last3=Tillmann |first3=Stephan |title=वेबर-सीफर्ट डोडेकाहेड्रल स्पेस नॉन-हेकेन है|year=2009 |journal=[[Transactions of the American Mathematical Society]] |volume=364 |number=2 |doi=10.1090/S0002-9947-2011-05419-X}}</ref> और सामान्य सतह सिद्धांत पर आधारित है।
* यह निर्धारित करते हुए कि सीफर्ट-वेबर की 3-बहुरूपता में कोई असम्पीडित सतह नहीं है, बर्टन, रुबिनस्टीन और टिलमैन द्वारा कलनविधि रूप से लागू किया गया है<ref>{{cite journal |arxiv=0909.4625 |last1=Burton |first1=Benjamin A. |last2=Hyam Rubinstein |first2=J. |last3=Tillmann |first3=Stephan |title=वेबर-सीफर्ट डोडेकाहेड्रल स्पेस नॉन-हेकेन है|year=2009 |journal=[[Transactions of the American Mathematical Society]] |volume=364 |number=2 |doi=10.1090/S0002-9947-2011-05419-X}}</ref> और सामान्य सतह सिद्धांत पर आधारित है।
* मैनिंग एल्गोरिथम 3-मैनिफोल्ड्स पर हाइपरबॉलिक संरचनाओं को खोजने के लिए एक एल्गोरिदम है जिसका [[मौलिक समूह]] [[समूहों के लिए शब्द समस्या]] का समाधान करता है।<ref>J.Manning, Algorithmic detection and description of hyperbolic structures on 3-manifolds with solvable word problem, Geometry and Topology 6 (2002) 1–26</ref>
* ''मैनिंग कलनविधि'' 3-बहुविध पर अतिपरवलीय संरचनाओं को खोजने के लिए एक कलनविधि है जिनके [[मूलभूत समूह]] में [[समूहों के लिए शब्द समस्या|शब्द समस्या]] का समाधान है।<ref>J.Manning, Algorithmic detection and description of hyperbolic structures on 3-manifolds with solvable word problem, Geometry and Topology 6 (2002) 1–26</ref>
वर्तमान में JSJ अपघटन को कंप्यूटर सॉफ्टवेयर में एल्गोरिदमिक रूप से लागू नहीं किया गया है। न ही कम्प्रेशन-बॉडी अपघटन है। कुछ बहुत ही लोकप्रिय और सफल अनुमान हैं, जैसे कि [[SnapPea]], जिसने त्रिभुजित 3-कई गुना पर अनुमानित अतिपरवलयिक संरचनाओं की गणना करने में बहुत सफलता प्राप्त की है। यह ज्ञात है कि 3-कई गुना का पूर्ण वर्गीकरण एल्गोरिदमिक रूप से किया जा सकता है।<ref>S.Matveev, Algorithmic topology and the classification of 3-manifolds, Springer-Verlag 2003</ref>
वर्तमान में [[जेएसजे लेखवाचन]] को कंप्यूटर सॉफ्टवेयर में कलनविधि के रूप से लागू नहीं किया गया है। न ही सम्पीडित-निकाय लेखवाचन है। कुछ बहुत ही लोकप्रिय और सफल अनुमान हैं, जैसे कि [[SnapPea]], जिसने त्रिभुजित 3-बहुविध पर अनुमानित अतिपरवलयिक संरचनाओं की गणना करने में बहुत सफलता प्राप्त की है। यह ज्ञात है कि 3-बहुविध का पूर्ण वर्गीकरण कलनविधि रूप से किया जा सकता है।<ref>S.Matveev, Algorithmic topology and the classification of 3-manifolds, Springer-Verlag 2003</ref>




==== रूपांतरण एल्गोरिदम ====
==== रूपांतरण कलनविधि ====


* SnapPea प्लानर नॉट (गणित) या नॉट (गणित)#नॉट डायग्राम को पुच्छल त्रिकोणासन में बदलने के लिए एक एल्गोरिथम लागू करता है। इस एल्गोरिथ्म में आरेख में क्रॉसिंग की संख्या और कम मेमोरी प्रोफ़ाइल में मोटे तौर पर रैखिक रन-टाइम है। एल्गोरिथम प्लेनर आरेखों द्वारा दिए गए लिंक पूरक के मौलिक समूह की प्रस्तुतियों के निर्माण के लिए विर्थिंगर एल्गोरिथम के समान है। इसी तरह, SnapPea 3-मैनिफोल्ड की [[शल्य चिकित्सा सिद्धांत]] प्रेजेंटेशन को प्रस्तुत 3-मैनिफोल्ड के त्रिकोणासन में बदल सकता है।
* [[SnapPea]] तलीय [[सार]] या [[लिंक आरेख]] को उभयाग्री त्रिकोणासन में बदलने के लिए एक कलनविधि लागू करता है। इस कलनविधि के आरेख में प्रसंकरण की संख्या और कम मेमोरी प्रोफ़ाइल में लगभग रैखिक कार्यावधि है। कलनविधि तलीय आरेखों द्वारा दिए गए लिंक पूरक के [[मूल समूह]] की प्रस्तुतियों के निर्माण के लिए विर्थिंगर कलनविधि के समान है। इसी तरह, SnapPea 3-बहुविध की [[शल्य चिकित्सा सिद्धांत|शल्य चिकित्सा]] प्रस्तुतियों को प्रस्तुत 3-बहुरूपता के त्रिकोणासन में बदल सकता है।
* डी. थर्स्टन और एफ. कॉस्टेंटिनो के पास त्रिकोणीय 3-कई गुना से त्रिकोणीय 4-कई गुना बनाने की प्रक्रिया है। इसी तरह, इसका उपयोग त्रिकोणीय 3-कई गुना की शल्य चिकित्सा प्रस्तुतियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, हालांकि सिद्धांत रूप में प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से एल्गोरिदम के रूप में नहीं लिखा गया है, इसमें दिए गए 3-कई गुना त्रिभुज के टेट्राहेड्रा की संख्या में बहुपद रन-टाइम होना चाहिए।<ref>{{cite journal |doi=10.1112/jtopol/jtn017 |title=3-manifolds efficiently bound 4-manifolds |year=2008 |last1=Costantino |first1=Francesco |last2=Thurston |first2=Dylan |s2cid=15119190 |journal=[[Journal of Topology]] |volume=1 |issue=3 |pages=703–745 |arxiv=math/0506577 }}</ref>
* डी.थर्स्टन और एफ. कॉस्टेंटिनो के पास त्रिकोणीय की 3-बहुविध से त्रिकोणीय की 4-बहुविध बनाने की प्रक्रिया है। इसी तरह, इसका उपयोग त्रिकोणीय 3-बहुविध की शल्यचिकित्सा प्रस्तुतियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, हालांकि सिद्धांत रूप में प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से कलनविधि के रूप में नहीं लिखा गया है, इसमें दिए गए 3-बहुरूपता त्रिभुज के चतुष्फलक की संख्या में बहुपद क्रम मे होना चाहिए।<ref>{{cite journal |doi=10.1112/jtopol/jtn017 |title=3-manifolds efficiently bound 4-manifolds |year=2008 |last1=Costantino |first1=Francesco |last2=Thurston |first2=Dylan |s2cid=15119190 |journal=[[Journal of Topology]] |volume=1 |issue=3 |pages=703–745 |arxiv=math/0506577 }}</ref>
* एस. श्लीमर के पास एक एल्गोरिद्म है जो एक सतह के [[मानचित्रण वर्ग समूह]] के लिए एक शब्द ([[स्ट्रेच ट्विस्ट]] जेनरेटर में) दिए जाने पर त्रिकोणीय 3-कई गुना उत्पन्न करता है। 3-कई गुना वह है जो 3-कई गुना के हेगार्ड विभाजन के लिए संलग्न मानचित्र के रूप में शब्द का उपयोग करता है। एल्गोरिथ्म एक स्तरित त्रिकोणासन की अवधारणा पर आधारित है।
* एस. श्लीमर के पास एक कलनविधि है जो एक सतह के [[मानचित्रण वर्ग समूह]] के लिए एक शब्द ([[डीहन बल]] जनित्र ) दिए जाने पर त्रिभुजित 3-बहुरूपता उत्पन्न करता है। 3-बहुरूप वह है जो 3-बहुरूपता के [[हेगार्ड विभाजन]] के लिए संलग्न मानचित्र के रूप में शब्द का उपयोग करता है। कलनविधि एक स्तरित त्रिकोणासन की अवधारणा पर आधारित है।


=== एल्गोरिथम गाँठ सिद्धांत ===
=== कलनविधि गाँठ सिद्धांत ===


* यह निर्धारित करना कि गाँठ तुच्छ है या नहीं, जटिलता वर्ग एनपी (जटिलता) में जाना जाता है<ref>{{citation
* यह निर्धारित करना कि गाँठ साधारण है या नहीं, जटिलता वर्ग [[एनपी]]  में जाना जाता है<ref>{{citation
  | last1 = Hass | first1 = Joel | author1-link = Joel Hass
  | last1 = Hass | first1 = Joel | author1-link = Joel Hass
  | last2 = Lagarias | first2 = Jeffrey C. | author2-link = Jeffrey Lagarias
  | last2 = Lagarias | first2 = Jeffrey C. | author2-link = Jeffrey Lagarias
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  | year = 1999
  | year = 1999
  | arxiv = math/9807016}}.</ref>
  | arxiv = math/9807016}}.</ref>
* गाँठ के जीनस को निर्धारित करने की समस्या को जटिलता वर्ग [[PSPACE]] के रूप में जाना जाता है।
* गाँठ के प्रकार को निर्धारित करने की समस्या को जटिलता वर्ग [[PSPACE|पीस्पेस]] के रूप में जाना जाता है।
* एक गांठ के [[अलेक्जेंडर बहुपद]] की गणना के लिए बहुपद-समय एल्गोरिदम हैं।<ref>{{Knot Atlas|Main_Page}}</ref>
* एक गांठ के [[अलेक्जेंडर बहुपद]] की गणना के लिए कलनविधि हैं।<ref>{{Knot Atlas|Main_Page}}</ref>




=== कम्प्यूटेशनल समरूपता ===
=== अभिकलनात्मक समरूपता ===
* गोले के होमोटॉपी समूहों के लिए कम्प्यूटेशनल तरीके # कम्प्यूटेशनल तरीके।
* गोले के [[समरूप समूहों]] के लिए अभिकलनात्मक तरीके।
* बहुपद समीकरणों की प्रणालियों को हल करने के लिए कम्प्यूटेशनल तरीके#होमोटॉपी निरंतरता विधि।
* बहुपद समीकरणों की प्रणाली को हल करने के लिए अभिकलनात्मक तरीके।
* ब्राउन के पास रिक्त स्थान के होमोटॉपी समूहों की गणना करने के लिए एक एल्गोरिथ्म है जो परिमित [[पोस्टनिक की प्रणाली]] हैं,<ref>{{citation
* ब्राउन के पास रिक्त स्थान के समरूप समूहों की गणना करने के लिए एक कलनविधि है जो परिमित [[पोस्टनिक की प्रणाली|पोस्टनिकोव का संकुल]] हैं,<ref>{{citation
  | last1 = Brown | first1 = Edgar H. | authorlink1 = Edgar H. Brown
  | last1 = Brown | first1 = Edgar H. | authorlink1 = Edgar H. Brown
  | journal = [[Annals of Mathematics]] (2)
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  |doi=10.2307/1969664}}</ref> हालांकि इसे व्यापक रूप से लागू करने योग्य नहीं माना जाता है।
  |doi=10.2307/1969664}}</ref> हालांकि इसे व्यापक रूप से लागू करने योग्य नहीं माना जाता है।


=== कम्प्यूटेशनल होमोलॉजी ===
=== अभिकलनात्मक अनुरूपता ===


[[सीडब्ल्यू कॉम्प्लेक्स]] के होमोलॉजी समूहों की गणना सीमा मैट्रिसेस को [[स्मिथ सामान्य रूप]] में लाने के लिए कम हो जाती है। यद्यपि यह एल्गोरिथम द्वारा पूरी तरह से हल की गई समस्या है, बड़े परिसरों के लिए कुशल संगणना के लिए विभिन्न तकनीकी बाधाएँ हैं। दो केंद्रीय बाधाएं हैं। सबसे पहले, बुनियादी स्मिथ फॉर्म एल्गोरिथ्म में शामिल मैट्रिक्स के आकार में घन जटिलता है क्योंकि यह पंक्ति और स्तंभ संचालन का उपयोग करता है जो इसे बड़े सेल परिसरों के लिए अनुपयुक्त बनाता है। दूसरे, मध्यवर्ती मैट्रिसेस जो स्मिथ फॉर्म एल्गोरिथम के अनुप्रयोग से उत्पन्न होते हैं, भर जाते हैं, भले ही कोई विरल मैट्रिसेस के साथ शुरू और समाप्त हो।
[[सीडब्ल्यू कॉम्प्लेक्स|सेल]] [[पोस्टनिक की प्रणाली|संकुल]] के [[अनुरूप समूहों]] की गणना [[स्मिथ सामान्य रूप|धातु-कर्मी के सामान्य रूप]] में सीमा आव्यूह लाने के लिए कम हो जाती है। यद्यपि यह कलनविधि द्वारा पूरी तरह से हल की गई समस्या है, बड़े परिसरों के लिए कुशल संगणना के लिए विभिन्न तकनीकी बाधाएँ हैं। दो केंद्रीय बाधाएं हैं। सबसे पहले, बुनियादी [[स्मिथ सामान्य रूप|धातु-कर्मी]] विधि कलनविधि में सम्मिलित आव्यूह के आकार में घन जटिलता है क्योंकि यह पंक्ति और स्तंभ संचालन का उपयोग करता है जो इसे बड़े सेल परिसरों के लिए अनुपयुक्त बनाता है। दूसरे, मध्यवर्ती आव्यूह जो धातु-कर्मी विधि कलनविधि के अनुप्रयोग से उत्पन्न होते हैं, भर जाते हैं, भले ही कोई कम आव्यूह के साथ शुरू और समाप्त हो।


* [http://www.linalg.org LinBox] लाइब्रेरी में पाया गया कुशल और संभाव्य स्मिथ सामान्य फॉर्म एल्गोरिदम।
* [http://www.linalg.org LinBox] लाइब्रेरी में पाया गया कुशल और संभाव्य धातु-कर्म सामान्य रूप मे कलनविधि।
* [http://www.sas.upenn.edu/~vnanda/perseus/index.html Perseus] सॉफ्टवेयर पैकेज के रूप में प्री-प्रोसेसिंग होमोलॉजी कंप्यूटेशंस के लिए सरल होमोटोपिक कटौती।
* [http://www.sas.upenn.edu/~vnanda/perseus/index.html Perseus] सॉफ्टवेयर संकुल के रूप में पूर्व प्रसंस्करण अनुरूपता अभिकलन के लिए सरल समस्थेय समानयन।
* [https://CRAN.R-project.org/package=TDAstats TDAstats] आर पैकेज के रूप में, [[निस्पंदन (गणित)]] परिसरों की लगातार होमोलॉजी की गणना करने के लिए एल्गोरिदम।<ref>{{Cite journal|title = TDAstats: R pipeline for computing persistent homology in topological data analysis|journal = Journal of Open Source Software|date = 2018|pages=860|volume = 3|issue = 28| pmid=33381678|  doi = 10.21105/joss.00860|first1 = Raoul|last1 = Wadhwa|first2 = Drew|last2 = Williamson|first3 = Andrew|last3 = Dhawan|first4 = Jacob|last4 = Scott|bibcode = 2018JOSS....3..860R|doi-access = free}}</ref>
* [https://CRAN.R-project.org/package=TDAstats TDAstats] आर संकुल के रूप में, [[निस्पंदन (गणित)|निष्यंतक]] किए गए परिसरों की सुसंगत अनुरूपता की गणना करने के लिए कलनविधि। <ref>{{Cite journal|title = TDAstats: R pipeline for computing persistent homology in topological data analysis|journal = Journal of Open Source Software|date = 2018|pages=860|volume = 3|issue = 28| pmid=33381678|  doi = 10.21105/joss.00860|first1 = Raoul|last1 = Wadhwa|first2 = Drew|last2 = Williamson|first3 = Andrew|last3 = Dhawan|first4 = Jacob|last4 = Scott|bibcode = 2018JOSS....3..860R|doi-access = free}}</ref>




== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
*कंप्यूटेबल टोपोलॉजी (कम्प्यूटेशन की टोपोलॉजिकल प्रकृति का अध्ययन)
*[[संगणनीय टोपोलॉजी|अभिकलन]] '''[[टोपोलॉजी|सांस्थिति]]''' (अभिकलन की सामयिक प्रकृति का अध्ययन)
* कम्प्यूटेशनल ज्यामिति
* अभिकलनात्मक ज्यामिति
* [[डिजिटल टोपोलॉजी]]
* [[डिजिटल टोपोलॉजी|डिजिटल सांस्थिति]]
* टोपोलॉजिकल डेटा विश्लेषण
* सामयिक डेटा विश्लेषण
* [[स्थानिक-लौकिक तर्क]]
* [[स्थानिक-लौकिक तर्क|स्थानिक अस्थायी]]
* [[प्रायोगिक गणित]]
* [[प्रायोगिक गणित]]
*[[ज्यामितीय मॉडलिंग]]
*[[ज्यामितीय मॉडलिंग|ज्यामितीय प्रतिरूपण]]


==संदर्भ==
==संदर्भ==
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श्रेणी:अध्ययन के कम्प्यूटेशनल क्षेत्र
श्रेणी:अध्ययन के कम्प्यूटेशनल क्षेत्र


 
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Latest revision as of 11:47, 1 November 2023

कलनविधीय सांस्थिति, या अभिकलनात्मक सांस्थिति, कंप्यूटर विज्ञान के क्षेत्र अतिव्यापन के साथ सांस्थिति का एक उपक्षेत्र है, विशेष रूप से, अभिकलनात्मक ज्यामिति और अभिकलनात्मक जटिलता सिद्धांत

कलनविधीय सांस्थिति का एक प्राथमिक संबंध, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, अभिकलनात्मक ज्यामिति,आरेखी , यंत्रमानवशास्त्र, संरचनात्मक जीवविज्ञान औररसायन विज्ञान जैसे क्षेत्रों में स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाली समस्याओं को हल करने के लिए कुशल एल्गोरिदम (कलन विधि ) विकसित करना है।[1][2]


विषय क्षेत्र द्वारा प्रमुख कलनविधि

कलनविधीय के 3-बहुरूपता सिद्धांत

3-बहुविध से संबंधित कलनविधि का एक बड़ा वर्ग सामान्य सतह सिद्धांत के चारों ओर घूमता है, जो एक वाक्यांश है जो 3-बहुविध सिद्धांत में पूर्णांक रैखिक प्रोग्रामिंग समस्याओं में समस्याओं को बदलने के लिए कई तकनीकों को सम्मिलित किया गया है।

  • रुबिनस्टीन और थॉम्पसन का 3-क्षेत्रीय कलनविधीय मान्यता। यह एक कलनविधि है जो इनपुट के रूप में एक त्रिकोण की 3-बहुरूपता लेता है और यह निर्धारित करता है कि बहुविध 3-क्षेत्रों के लिए होमोमोर्फिक है या नहीं। प्रारंभ के 3-बहुरूप में चतुष्फलकीय प्रसमुच्चय की संख्या में इसकी घातीय कार्यावधि है, और एक घातीय मेमोरी प्रोफ़ाइल भी है। इसके अलावा, इसे सॉफ्टवेयर संकुल रेजिना में लागू किया गया है।[3] शाऊल श्लेमर ने जटिलता वर्ग एनपी में समस्या को दिखाया।[4] इसके अलावा, राफेल ज़ेंटनर ने दिखाया कि समस्या जटिलता वर्ग coNP में निहित है,[5] बशर्ते कि सामान्यीकृत रीमैन परिकल्पना मान्य हो। वह इंस्टेंटन गेज सिद्धांत, 3-बहुविध के ज्यामितीय प्रमेय और गाँठ का पता लगाने की जटिलता पर ग्रेग कुपरबर्ग के बाद के काम का उपयोग करता है/ [6]
  • रेजिना में 3-बहुविध का संयोजित-योग अपघटन भी लागू किया गया है, इसमें घातीय कार्यावधि है और यह 3-क्षेत्रीय कलनविधीय मान्यता के समान कलनविधि पर आधारित है।
  • यह निर्धारित करते हुए कि सीफर्ट-वेबर की 3-बहुरूपता में कोई असम्पीडित सतह नहीं है, बर्टन, रुबिनस्टीन और टिलमैन द्वारा कलनविधि रूप से लागू किया गया है[7] और सामान्य सतह सिद्धांत पर आधारित है।
  • मैनिंग कलनविधि 3-बहुविध पर अतिपरवलीय संरचनाओं को खोजने के लिए एक कलनविधि है जिनके मूलभूत समूह में शब्द समस्या का समाधान है।[8]

वर्तमान में जेएसजे लेखवाचन को कंप्यूटर सॉफ्टवेयर में कलनविधि के रूप से लागू नहीं किया गया है। न ही सम्पीडित-निकाय लेखवाचन है। कुछ बहुत ही लोकप्रिय और सफल अनुमान हैं, जैसे कि SnapPea, जिसने त्रिभुजित 3-बहुविध पर अनुमानित अतिपरवलयिक संरचनाओं की गणना करने में बहुत सफलता प्राप्त की है। यह ज्ञात है कि 3-बहुविध का पूर्ण वर्गीकरण कलनविधि रूप से किया जा सकता है।[9]


रूपांतरण कलनविधि

  • SnapPea तलीय सार या लिंक आरेख को उभयाग्री त्रिकोणासन में बदलने के लिए एक कलनविधि लागू करता है। इस कलनविधि के आरेख में प्रसंकरण की संख्या और कम मेमोरी प्रोफ़ाइल में लगभग रैखिक कार्यावधि है। कलनविधि तलीय आरेखों द्वारा दिए गए लिंक पूरक के मूल समूह की प्रस्तुतियों के निर्माण के लिए विर्थिंगर कलनविधि के समान है। इसी तरह, SnapPea 3-बहुविध की शल्य चिकित्सा प्रस्तुतियों को प्रस्तुत 3-बहुरूपता के त्रिकोणासन में बदल सकता है।
  • डी.थर्स्टन और एफ. कॉस्टेंटिनो के पास त्रिकोणीय की 3-बहुविध से त्रिकोणीय की 4-बहुविध बनाने की प्रक्रिया है। इसी तरह, इसका उपयोग त्रिकोणीय 3-बहुविध की शल्यचिकित्सा प्रस्तुतियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, हालांकि सिद्धांत रूप में प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से कलनविधि के रूप में नहीं लिखा गया है, इसमें दिए गए 3-बहुरूपता त्रिभुज के चतुष्फलक की संख्या में बहुपद क्रम मे होना चाहिए।[10]
  • एस. श्लीमर के पास एक कलनविधि है जो एक सतह के मानचित्रण वर्ग समूह के लिए एक शब्द (डीहन बल जनित्र ) दिए जाने पर त्रिभुजित 3-बहुरूपता उत्पन्न करता है। 3-बहुरूप वह है जो 3-बहुरूपता के हेगार्ड विभाजन के लिए संलग्न मानचित्र के रूप में शब्द का उपयोग करता है। कलनविधि एक स्तरित त्रिकोणासन की अवधारणा पर आधारित है।

कलनविधि गाँठ सिद्धांत

  • यह निर्धारित करना कि गाँठ साधारण है या नहीं, जटिलता वर्ग एनपी में जाना जाता है[11]
  • गाँठ के प्रकार को निर्धारित करने की समस्या को जटिलता वर्ग पीस्पेस के रूप में जाना जाता है।
  • एक गांठ के अलेक्जेंडर बहुपद की गणना के लिए कलनविधि हैं।[12]


अभिकलनात्मक समरूपता

  • गोले के समरूप समूहों के लिए अभिकलनात्मक तरीके।
  • बहुपद समीकरणों की प्रणाली को हल करने के लिए अभिकलनात्मक तरीके।
  • ब्राउन के पास रिक्त स्थान के समरूप समूहों की गणना करने के लिए एक कलनविधि है जो परिमित पोस्टनिकोव का संकुल हैं,[13] हालांकि इसे व्यापक रूप से लागू करने योग्य नहीं माना जाता है।

अभिकलनात्मक अनुरूपता

सेल संकुल के अनुरूप समूहों की गणना धातु-कर्मी के सामान्य रूप में सीमा आव्यूह लाने के लिए कम हो जाती है। यद्यपि यह कलनविधि द्वारा पूरी तरह से हल की गई समस्या है, बड़े परिसरों के लिए कुशल संगणना के लिए विभिन्न तकनीकी बाधाएँ हैं। दो केंद्रीय बाधाएं हैं। सबसे पहले, बुनियादी धातु-कर्मी विधि कलनविधि में सम्मिलित आव्यूह के आकार में घन जटिलता है क्योंकि यह पंक्ति और स्तंभ संचालन का उपयोग करता है जो इसे बड़े सेल परिसरों के लिए अनुपयुक्त बनाता है। दूसरे, मध्यवर्ती आव्यूह जो धातु-कर्मी विधि कलनविधि के अनुप्रयोग से उत्पन्न होते हैं, भर जाते हैं, भले ही कोई कम आव्यूह के साथ शुरू और समाप्त हो।

  • LinBox लाइब्रेरी में पाया गया कुशल और संभाव्य धातु-कर्म सामान्य रूप मे कलनविधि।
  • Perseus सॉफ्टवेयर संकुल के रूप में पूर्व प्रसंस्करण अनुरूपता अभिकलन के लिए सरल समस्थेय समानयन।
  • TDAstats आर संकुल के रूप में, निष्यंतक किए गए परिसरों की सुसंगत अनुरूपता की गणना करने के लिए कलनविधि। [14]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. Afra J. Zomorodian, Topology for Computing, Cambridge, 2005, xi
  2. Blevins, Ann Sizemore; Bassett, Danielle S. (2020), Sriraman, Bharath (ed.), "Topology in Biology", Handbook of the Mathematics of the Arts and Sciences (in English), Cham: Springer International Publishing, pp. 1–23, doi:10.1007/978-3-319-70658-0_87-1, ISBN 978-3-319-70658-0
  3. Burton, Benjamin A. (2004). "Introducing Regina, the 3-manifold topology software" (PDF). Experimental Mathematics. 13: 267–272. doi:10.1080/10586458.2004.10504538.
  4. Schleimer, Saul (2011). "क्षेत्र की पहचान एनपी में निहित है" (PDF) – via University of Warwick.
  5. Zentner, Raphael (2018). "Integer homology 3-spheres admit irreducible representations in SL(2,C)". Duke Mathematical Journal. 167 (9): 1643–1712. arXiv:1605.08530. doi:10.1215/00127094-2018-0004. S2CID 119275434.
  6. Kuperberg, Greg (2014). "गाँठ एनपी, मोडुलो जीआरएच में है". Advances in Mathematics. 256: 493–506. arXiv:1112.0845. doi:10.1016/j.aim.2014.01.007. S2CID 12634367.
  7. Burton, Benjamin A.; Hyam Rubinstein, J.; Tillmann, Stephan (2009). "वेबर-सीफर्ट डोडेकाहेड्रल स्पेस नॉन-हेकेन है". Transactions of the American Mathematical Society. 364 (2). arXiv:0909.4625. doi:10.1090/S0002-9947-2011-05419-X.
  8. J.Manning, Algorithmic detection and description of hyperbolic structures on 3-manifolds with solvable word problem, Geometry and Topology 6 (2002) 1–26
  9. S.Matveev, Algorithmic topology and the classification of 3-manifolds, Springer-Verlag 2003
  10. Costantino, Francesco; Thurston, Dylan (2008). "3-manifolds efficiently bound 4-manifolds". Journal of Topology. 1 (3): 703–745. arXiv:math/0506577. doi:10.1112/jtopol/jtn017. S2CID 15119190.
  11. Hass, Joel; Lagarias, Jeffrey C.; Pippenger, Nicholas (1999), "The computational complexity of knot and link problems", Journal of the ACM, 46 (2): 185–211, arXiv:math/9807016, doi:10.1145/301970.301971, S2CID 125854.
  12. "Main_Page", The Knot Atlas.
  13. Brown, Edgar H. (1957), "Finite Computability of Postnikov Complexes", Annals of Mathematics (2), 65: 1–20, doi:10.2307/1969664
  14. Wadhwa, Raoul; Williamson, Drew; Dhawan, Andrew; Scott, Jacob (2018). "TDAstats: R pipeline for computing persistent homology in topological data analysis". Journal of Open Source Software. 3 (28): 860. Bibcode:2018JOSS....3..860R. doi:10.21105/joss.00860. PMID 33381678.


बाहरी संबंध


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