العجز الجنسي

خاصية التكرار ( بالإنجليزية : Idempotence ) هي خاصية لبعض العمليات في الرياضيات وعلوم الحاسوب، حيث يمكن تطبيقها عدة مرات دون تغيير النتيجة بعد التطبيق الأولي . يظهر مفهوم التكرار في مواضع عديدة في الجبر المجرد ( وخاصة في نظرية المساقط ومعاملات الإغلاق ) والبرمجة الوظيفية ( حيث يرتبط بخاصية الشفافية المرجعية ) .
تم تقديم المصطلح من قبل عالم الرياضيات الأمريكي بنيامين بيرس في عام 1870 [ 3 ] [ 4 ] في سياق عناصر الجبر التي تظل ثابتة عند رفعها إلى قوة عدد صحيح موجب، ويعني حرفيًا "(صفة امتلاك) نفس القوة"، من idem + potence (نفس + قوة).
تعريف
عنصرمن مجموعةمزود بعامل ثنائييقال إنه متطابق في ظلإذا [ 5 ] [ 6 ]
- .
العملية الثنائيةيقال إنها متطابقة إذا [ 7 ] [ 8 ]
- للجميع.
أمثلة
- في المونويدمن الأعداد الطبيعية التي تخضع لعملية الضرب فقطوهي متماثلة. في الواقع،و.
- في المونويدمن الأعداد الطبيعية مع الجمع فقطهي دالة متطابقة. في الواقع، 0 + 0 = 0 .
- في الصهارة، عنصر هويةأو عنصر ماصإن وُجد، فهو متطابق. في الواقع،و.
- في مجموعة، عنصر الهويةهو العنصر الوحيد الذي لا يمكن تغييره. في الواقع، إذاهو عنصر منبحيث، ثموأخيراًبضرب الطرف الأيسر في العنصر المعكوس لـ.
- في المونويداتومن مجموعة الطاقةمن المجموعةمع اتحاد المجموعةوحدد نقطة التقاطععلى التوالى،وهي متماثلة. في الواقع،للجميع، وللجميع.
- في المونويداتومن المجال البولياني مع الفصل المنطقيوالربط المنطقيعلى التوالى،وهي متماثلة. في الواقع،للجميع، وللجميع.
- في نطاق القاسم المشترك الأكبر (على سبيل المثال في)، عمليات القاسم المشترك الأكبر والمضاعف المشترك الأصغر هي عمليات متكررة.
- في الحلقة المنطقية ، يكون الضرب عملية متطابقة.
- في شبه الحلقة الاستوائية ، تكون عملية الجمع متماثلة.
- في حلقة من المصفوفات التربيعية ، يكون محدد المصفوفة المتساوية القوة إما 0 أو 1. إذا كان المحدد 1، فإن المصفوفة بالضرورة هي مصفوفة الوحدة . [ 9 ]
الدوال المتكررة
في المونويدمن الدوال من مجموعةإلى نفسها (انظر أسية المجموعة ) مع تركيب الدوال، العناصر المتطابقة هي الدوالبحيث، [ أ ] بحيثللجميع(بمعنى آخر، الصورة)من كل عنصرهي نقطة ثابتة لـ). على سبيل المثال:
- القيمة المطلقة هي دالة متماثلة. في الواقع،، إنهللجميع؛
- الدوال الثابتة هي دوال متطابقة؛
- دالة الهوية هي دالة متطابقة؛
- الدوال الأرضية والسقفية والكسرية هي دوال متماثلة ؛
- دالة الجزء الحقيقيبالنسبة لعدد مركب ، يكون متطابقًا.
- بالنسبة لمعظم أنواع المتوسطات ، فإن أخذ متوسط مجموعة ووضعه في مجموعة أحادية هو عملية متطابقة:
- الدالة المولدة من مجموعة القوى لمجموعة ما إلى نفسها هي دالة متطابقة؛
- دالة الغلاف المحدب من مجموعة القوى لفضاء أفيني على الأعداد الحقيقية إلى نفسها تكون متطابقة؛
- إن وظائف الإغلاق والوظائف الداخلية لمجموعة القوى الخاصة بالفضاء الطوبولوجي بالنسبة لنفسها هي وظائف متطابقة؛
- إن دالة النجمة Kleene ودالة Kleene plus لمجموعة القوى الخاصة بـ monoid إلى نفسها متطابقة؛
- التشاكلات الداخلية المتطابقة لفضاء متجه هي إسقاطاته .
إذا كانت المجموعةلديهيمكننا تقسيمها إلى عناصرالنقاط الثابتة المختارة والنقاط غير الثابتة بموجب، وثميمثل عدد الدوال المتطابقة المختلفة. وبالتالي، مع الأخذ في الاعتبار جميع التقسيمات الممكنة،
يمثل العدد الإجمالي للدوال المتطابقة الممكنة على المجموعة. يبدأ تسلسل الأعداد الصحيحة لعدد الدوال المتطابقة، كما هو موضح في المجموع أعلاه، لقيم n = 0، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، ...، بالأرقام 1، 1، 3، 10، 41، 196، 1057، 6322، 41393، ... (التسلسل A000248 في OEIS ) .
لا يتم الحفاظ على خاصية التكرار أو عدم التكرار عند تركيب الدوال. [ ب ] كمثال على الحالة الأولى،مود 3 وكلاهما متماثلان، لكنليس كذلك، [ ج ] على الرغم منيحدث ذلك. [ د ] كمثال على ذلك، دالة النفيفي المجال المنطقي، لا يكون متطابقًا، ولكنهو. وبالمثل، النفي الأحاديمجموعة الأعداد الحقيقية ليست متطابقة، ولكن في كلتا الحالتين، يكون التركيب ببساطة دالة التطابق ، وهي دالة متطابقة.
التشكلات المتماثلة
التشكليُطلق على الفئة اسم "مُتماثلة" إذا[ 10 ] يُقال إن العنصر المتطابق ينقسم إذا أمكن كتابته على النحو التالي :بالنسبة للبعضمع.
يُقال إن فئة ما كاملة من حيث خاصية التكرار إذا انقسمت كل عنصر من عناصرها إلى عناصر متطابقة. على سبيل المثال،هي كاملة متطابقة. [ 11 ]
معنى علوم الحاسوب
في علوم الحاسوب ، قد يكون لمصطلح "التكرارية" معنى مختلف اعتمادًا على السياق الذي يتم فيه تطبيقه:
- في البرمجة الإجرائية ، يكون الروتين الفرعي ذو الآثار الجانبية متطابقًا إذا كان لاستدعاءات متعددة للروتين الفرعي نفس التأثير على حالة النظام مثل استدعاء واحد، بمعنى آخر إذا كانت الدالة من فضاء حالة النظام إلى نفسها المرتبطة بالروتين الفرعي متطابقة بالمعنى الرياضي الوارد في التعريف ؛
- في البرمجة الوظيفية ، تكون الدالة النقية متطابقة إذا كانت متطابقة بالمعنى الرياضي الوارد في التعريف .
تُعدّ هذه الخاصية مفيدة للغاية في العديد من الحالات، إذ تعني إمكانية تكرار العملية أو إعادة محاولتها كلما دعت الحاجة دون التسبب في آثار غير مقصودة. أما في العمليات غير المتكررة، فقد يتعين على الخوارزمية تتبع ما إذا كانت العملية قد نُفّذت بالفعل أم لا.
أمثلة في علوم الحاسوب
تُعتبر الدالة التي تبحث عن اسم العميل وعنوانه في قاعدة البيانات عادةً دالة غير قابلة للتكرار، لأنها لن تُحدث أي تغيير في قاعدة البيانات. وبالمثل، يُعتبر طلب تغيير عنوان العميل إلى XYZ عادةً دالة غير قابلة للتكرار، لأن العنوان النهائي سيظل كما هو بغض النظر عن عدد مرات إرسال الطلب. مع ذلك، فإن طلب العميل لتقديم طلب شراء عادةً ما يكون غير قابل للتكرار، لأن الطلبات المتعددة ستؤدي إلى تقديم طلبات شراء متعددة. أما طلب إلغاء طلب شراء معين فهو دالة غير قابلة للتكرار، لأنه بغض النظر عن عدد الطلبات المُقدمة، يبقى الطلب ملغيًا.
لا تُعتبر سلسلة من الإجراءات الفرعية المتكررة (idempotent) التي يختلف فيها إجراء فرعي واحد على الأقل عن البقية، متكررة بالضرورة إذا غيّر إجراء فرعي لاحق في السلسلة قيمةً يعتمد عليها إجراء فرعي سابق - فخاصية التكرار ليست مغلقة تحت التركيب التسلسلي . على سبيل المثال، لنفترض أن القيمة الابتدائية لمتغير ما هي 3، وهناك سلسلة من الإجراءات الفرعية تقرأ المتغير، ثم تغيره إلى 5، ثم تقرأه مرة أخرى. كل خطوة في السلسلة متكررة: فكلتا خطوتي قراءة المتغير ليس لهما أي آثار جانبية، وستكون لخطوة تغيير المتغير إلى 5 نفس النتيجة دائمًا بغض النظر عن عدد مرات تنفيذها. ومع ذلك، فإن تنفيذ السلسلة بأكملها مرة واحدة ينتج عنه الناتج (3، 5)، ولكن تنفيذها مرة ثانية ينتج عنه الناتج (5، 5)، لذا فإن السلسلة ليست متكررة.
int x = 3 ; void inspect () { printf ( "%d \n " , x ); } void change () { x = 5 ; } void sequence () { inspect (); change (); inspect (); }int main () { sequence (); // يطبع "3\n5\n" sequence (); // يطبع "5\n5\n" return 0 ; }في بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP)، يُعدّ التكرار والأمان من أهمّ السمات التي تُميّز طرق HTTP . من بين طرق HTTP الرئيسية، يجب تنفيذ GET وPUT وDELETE بطريقة مُكرّرة وفقًا للمعيار، بينما لا يُشترط ذلك مع POST. [ 12 ] تسترجع GET حالة مورد، وتُحدّث PUT حالته، بينما تحذف DELETE موردًا. وكما في المثال السابق، لا تُخلّف قراءة البيانات عادةً أيّ آثار جانبية، لذا فهي مُكرّرة (بل مُكرّرة تمامًا ). عادةً ما يكون تحديث البيانات وحذفها مُكرّرين طالما يُحدّد الطلب المورد بشكلٍ فريد، ولا يُعاد استخدامه إلا مع هذا المورد فقط في المستقبل. تُختزل PUT وDELETE مع مُعرّفات فريدة إلى حالة بسيطة تتمثل في إسناد قيمة أو قيمة فارغة إلى مُتغيّر، على التوالي، وهما مُكرّرتان لنفس السبب؛ فالنتيجة النهائية هي دائمًا نفسها نتيجة التنفيذ الأولي، حتى لو اختلفت الاستجابة. [ 13 ]
يؤدي انتهاك شرط التعريف الفريد في التخزين أو الحذف عادةً إلى انتهاك مبدأ التكرار. على سبيل المثال، عند تخزين أو حذف مجموعة معينة من المحتوى دون تحديد مُعرّف فريد، فإن طلبات POST، التي لا يشترط أن تكون متكررة، غالبًا لا تحتوي على مُعرّفات فريدة، لذا يُفوَّض إنشاء المُعرّف إلى النظام المُستقبِل الذي يُنشئ بدوره سجلًا جديدًا مُطابقًا. وبالمثل، قد تُؤدي طلبات PUT وDELETE ذات المعايير غير المُحددة إلى نتائج مُختلفة اعتمادًا على حالة النظام - على سبيل المثال، طلب حذف أحدث سجل. في كلتا الحالتين، ستُؤدي عمليات التنفيذ اللاحقة إلى تعديل حالة النظام، لذا فهي غير متكررة.
في معالجة تدفق الأحداث ، يشير مصطلح "التكرار" إلى قدرة النظام على إنتاج نفس النتيجة، حتى لو تم استلام نفس الملف أو الحدث أو الرسالة أكثر من مرة.
في بنية التحميل والتخزين ، تكون التعليمات التي قد تتسبب في خطأ الصفحة متكررة التنفيذ. لذا، في حال حدوث خطأ في الصفحة، يمكن لنظام التشغيل تحميل الصفحة من القرص ثم إعادة تنفيذ التعليمات المعيبة. أما في المعالجات التي لا تكون فيها هذه التعليمات متكررة التنفيذ، فإن التعامل مع أخطاء الصفحات يصبح أكثر تعقيدًا. [ 14 ] [ 15 ]
عند إعادة تنسيق المخرجات، يُفترض أن تكون عملية الطباعة الجميلة غير قابلة للتكرار. بمعنى آخر، إذا كانت المخرجات "جميلة" بالفعل، فلا ينبغي أن يكون هناك ما يجب على برنامج الطباعة الجميلة فعله.
في بنية الخدمات الموجهة (SOA)، يمكن إعادة تشغيل عملية التنسيق متعددة الخطوات المكونة بالكامل من خطوات متكررة دون آثار جانبية في حالة فشل أي جزء من تلك العملية.
تتميز العديد من العمليات المتكررة (idempotent) بوجود طرق لاستئناف العملية في حال انقطاعها ، وهي طرق تُنجز بشكل أسرع بكثير من البدء من جديد. على سبيل المثال، استئناف نقل الملفات ، ومزامنة الملفات ، وإنشاء حزمة برمجية ، وتثبيت تطبيق وجميع تبعياته باستخدام مدير الحزم ، وما إلى ذلك.
أمثلة تطبيقية
من الأمثلة التطبيقية التي قد يواجهها الكثيرون في حياتهم اليومية أزرار استدعاء المصاعد وأزرار عبور المشاة . [ 16 ] يؤدي الضغط الأولي على الزر إلى نقل النظام إلى حالة طلب، حتى يتم تلبية الطلب. ولا يكون للضغطات اللاحقة على الزر بين الضغط الأولي وتلبية الطلب أي تأثير، إلا إذا كان النظام مصممًا لضبط وقت تلبية الطلب بناءً على عدد مرات الضغط.
وبالمثل، يمكن الضغط على زر "إغلاق" المصعد عدة مرات دون أن يؤثر الضغط عليه مرة واحدة، لأن الأبواب تُغلق وفق جدول زمني محدد، إلا إذا تم الضغط على زر "فتح". زر "فتح" ليس عديم التأثير، لأن كل ضغطة عليه تُضيف تأخيرًا إضافيًا.
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ هذه معادلة بين دالتين. تتساوى دالتان إذا تطابقت مجالاتهما ومداهما، وتطابقت قيم مخرجاتهما على كامل مجالهما.
- ↑ إذاوالتنقل في ظل نظام التركيب (أي إذا) ثم خاصية التكرار لكليهماويشير ذلك إلى أن، منذ، باستخدام خاصية التجميع في التركيب.
- ↑ مثال، لكن
- ↑ كما يوضح ذلك تبديلوليس شرطاً ضرورياً للحفاظ على خاصية التكرار.
مراجع
- ↑ "idempotence" . قاموس أكسفورد الإنجليزي ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة أكسفورد. 2010.
- ↑ "idempotent" . قاموس ميريام-ويبستر . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19-10-2016.
- ↑ المخطوطة الأصلية لمحاضرة عام 1870 أمام الأكاديمية الوطنية للعلوم (واشنطن العاصمة، الولايات المتحدة الأمريكية): بيرس، بنيامين (1870) "الجبر الترابطي الخطي". من الصفحتين 16-17: "عندما يتلاشى تعبيرٌ ما عند رفعه إلى مربعه أو أي قوة أعلى، يُطلق عليه اسم تعبيرٍ عديم القوة ؛ ولكن عند رفعه إلى مربعه أو أي قوة أعلى، فإنه يُعطي نفسه كنتيجة، ويُطلق عليه اسم تعبيرٍ متساوي القوة . المعادلة التعريفية للتعبيرات عديمة القوة ومتساوية القوة هي على التوالي A <sub>n</sub> = 0 و A<sub> n</sub> = A؛ ولكن فيما يتعلق بالتعبيرات متساوية القوة، يُفترض دائمًا أنها من الشكل A<sub> n</sub> = A ما لم يُنص على خلاف ذلك صراحةً."
- مطبوع: بيرس، بنيامين (1881). "الجبر الترابطي الخطي" . المجلة الأمريكية للرياضيات . 4 (1): 97-229 . doi : 10.2307/2369153 . JSTOR 2369153 . انظر الصفحة 104.
- أُعيد طبعه: بيرس، بنيامين (1882). الجبر الترابطي الخطي (ملف PDF) . نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: دي. فان نوستراند. ص 8.
- ↑ بولسينو وسيغال 2002 ، ص 127 .
- ↑ فالينزا، روبرت (2012). الجبر الخطي: مقدمة في الرياضيات المجردة . برلين: سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 22. ISBN 9781461209010.
يُطلق على العنصر s من الصهارة بحيث يكون ss = s اسم العنصر المتطابق .
- ^ دونيدو ، ألفريد (1976). Polynômes et algèbre linéaire (بالفرنسية). باريس: فويبرت. ص. 180.
Soit
M
un magma، لاحظ الضرب. On nomme idempotent de
M
tout élément
a
de
M
tel que
a
2
=
a
.
- ↑ جورج غراتزر (2003). نظرية الشبكة العامة . بازل: بيركهاوزر. ISBN 978-3-7643-6996-5.هنا: القسم 1.2، الصفحة 5.
- ↑ غاريت بيركوف (1967). نظرية الشبكة . منشورات كولكيوم. المجلد 25. بروفيدنس: الجمعية الأمريكية للرياضيات. هنا: القسم الأول، 5، صفحة 8.
- ↑ بالماسيدا، خوسيه ماريا. "العناصر المتساوية القوة في حلقات المصفوفات فوق حلقات كثيرات الحدود" . المجلة الإلكترونية الدولية للجبر . doi : 10.24330/IEJA.662942 .
- ↑ ماك لين 1978 ، الفصل الأول، القسم 5.
- ↑ ماك لين 1978 ، الفصل الأول، القسم 5، التمرين 6.
- ↑ IETF، بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP/1.1): الدلالات والمحتوى. مؤرشف بتاريخ 8 يونيو 2014 في Wayback Machine . انظر أيضًا: بروتوكول نقل النص التشعبي .
- ↑ " الأساليب المتكررة" . بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP/1.1): الدلالات والمحتوى . IETF . القسم 4.2.2. doi : 10.17487/RFC7231 . RFC 7231.
يعلم أن تكرار الطلب سيؤدي إلى نفس النتيجة المرجوة، حتى لو نجح الطلب الأصلي، على الرغم من أن الاستجابة قد تختلف.
- ↑ جون أوسترهوت . "الاستدعاء عند الطلب" .
- ↑ مارك أ. دي كرويف. "بناء المترجم للمناطق المتكررة وتطبيقاتها في تصميم البنية" . 2012. ص 10.
- ↑ "دليل مواصفات مصاعد الركاب ذات الجر المسنن - معلومات/تعليمات" (ملف PDF) . وزارة العمل بولاية كارولاينا الشمالية، مكتب المصاعد . 2002. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 23-05-2011.فعلى سبيل المثال، تتضمن مواصفات التصميم هذه خوارزمية مفصلة لتحديد متى ستستجيب عربات المصاعد لطلبات الخدمة اللاحقة.
للمزيد من القراءة
- جوديرل، ك. ر. (1991)، حلقات فون نيومان المنتظمة ( الطبعة الثانية)، مالابار، فلوريدا: شركة روبرت إي. كريجر للنشر، الصفحات 412+18، رقم ISBN 978-0-89464-632-4MR 1150975
- جوناواردينا، جيريمي (1998)، "مقدمة في التكرارية" (ملف PDF) ، في جوناواردينا، جيريمي (محرر)، التكرارية. بناءً على ورشة عمل، بريستول، المملكة المتحدة، 3-7 أكتوبر 1994 ، كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج ، ص 1-49 ، Zbl 0898.16032
- "Idempotent" ، موسوعة الرياضيات ، دار نشر EMS ، 2001 [1994]
- الأماكن القريبة : جوباريني، نادية؛ كيريشينكو، في في (2004)، الجبر، الحلقات والوحدات. المجلد. 1 ، الرياضيات وتطبيقاتها، المجلد. 575، دوردريخت: Kluwer Academic Publishers، ص. xii+380، ISBN 978-1-4020-2690-4MR 2106764
- لام، تي واي (2001)، مدخل إلى الحلقات غير التبادلية ، نصوص الدراسات العليا في الرياضيات، المجلد 131 ( الطبعة الثانية)، نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ، الصفحات xx+385، doi : 10.1007/978-1-4419-8616-0 ، ISBN 978-0-387-95183-6، MR 1838439
- لانغ، سيرج (1993)، الجبر ( الطبعة الثالثة)، ريدينغ، ماساتشوستس: أديسون-ويسلي، رقم ISBN 978-0-201-55540-0، Zbl 0848.13001 ص 443
- بيرس، بنيامين. الجبر الترابطي الخطي 1870.
- بولسينو ميليس، سيزار؛ سيغال، سودارشان ك. (2002)، مقدمة في حلقات الزمر ، الجبر والتطبيقات، المجلد 1، دار نشر كلوير الأكاديمية، ص 127 ، رقم ISBN 978-1-4020-0238-0MR 1896125
- ماك لين، سوندرز (1978). تصنيفات للرياضي العامل ( الطبعة الثانية). نيويورك، نيويورك: سبرينغر. ISBN 1441931236. OCLC 851741862 .
روابط خارجية
- خصائص العمليات الثنائية
- الخصائص الجبرية للعناصر
- مشغلو الإغلاق
- العلاقات الرياضية
- علوم الحاسوب النظرية
