Makalah apa yang harus dibaca semua orang?

Pertanyaan ini (terinspirasi oleh) / (dicuri secara memalukan dari) pertanyaan serupa di MathOverflow , tapi saya berharap jawabannya di sini akan sangat berbeda.

Kita semua memiliki makalah favorit dalam bidang teori masing-masing. Sekali-sekali, seseorang menemukan kertas yang sangat mencengangkan (mis. Penting, meyakinkan, sederhana, dan lain-lain) sehingga seseorang ingin membaginya dengan semua orang. Jadi daftarkan kertas-kertas ini di sini! Mereka tidak punya dari ilmu komputer teoretis - apa pun yang menurut Anda mungkin menarik bagi masyarakat adalah jawaban yang bagus.

Anda dapat memberikan jawaban sebanyak yang Anda inginkan; tolong tulis satu kertas per jawaban ! Juga, perhatikan ini adalah wiki komunitas, jadi pilih semua yang Anda suka!

(Perhatikan ada pertanyaan sebelumnya tentang makalah dalam kompleksitas rekursi-teori tetapi itu cukup khusus.)

"Teori komunikasi matematis" oleh Claude Shannon, klasik teori informasi. Sangat mudah dibaca.

( Cermin )

Makalah 1936 yang bisa dibilang memulai ilmu komputer itu sendiri:

• Alan Turing, "Pada Nomor yang Dapat Dihitung, dengan Aplikasi ke Entscheidungsproblem", Prosiding London Mathematical Society s2-42, 230–265, 1937. doi: 10.1112 / plms / s2-42.1.230

Hanya dalam 36 halaman, Turing merumuskan (tetapi tidak menyebutkan nama) Mesin Turing, menampilkan kembali Teorema Ketidaklengkapan Pertama Gödel yang terkenal dalam hal perhitungan, menggambarkan konsep universalitas, dan dalam lampiran menunjukkan bahwa kemampuan komputasi oleh mesin Turing setara dengan kemampuan komputasi oleh fungsi yang dapat didefinisikan (seperti dipelajari oleh Gereja dan Kleene).$\lambda$

Ken Thompson " Reflections on Trusting Trust ". Pendek, manis, dan mengejutkan.

Apa Yang Harus Diketahui Setiap Ilmuwan Komputer Tentang Aritmatika Titik Apung

Makalah ini menjelaskan dan memperkuat gagasan bahwa floating point bukanlah sihir. Ini menjelaskan overflow, underflow, apa angka denormalized, apa NaN, apa inf, dan semua hal ini menyiratkan. Setelah membaca makalah ini, Anda akan tahu mengapa a == a + 1.0 bisa benar, mengapa a == a bisa salah, mengapa menjalankan kode Anda pada dua mesin yang berbeda dapat memberi Anda dua jawaban berbeda, mengapa menjumlahkan angka dalam berbeda order dapat memberi Anda urutan perbedaan yang sangat besar dan semua hal aneh yang terjadi di dunia pemetaan sekumpulan angka tak terbatas yang tak terhingga jumlahnya ke himpunan terbatas yang tak terhitung jumlahnya.

Versi yang diedit juga tersedia di web.

Cara Membaca Keshav dari Keshav . Anda juga dapat mengunduh kertas dari sini .

Paths, Trees and Flowers oleh J. Edmonds. Makalah ini tentang masalah optimasi kombinatorial klasik tidak hanya ditulis dengan baik, tetapi juga menyatakan bahwa gagasan "algoritma waktu polinomial" pada dasarnya adalah sinonim untuk efisiensi.

Reducibilitas Diantara Masalah Kombinatorial oleh Richard Karp. Makalah ini berisi apa yang sering disebut sebagai Karp "masalah 21 NP-lengkap asli". Dalam banyak hal, makalah ini benar-benar memotivasi studi kelengkapan NP dengan menunjukkan penerapannya ke domain yang lebih luas. Sangat mudah dibaca.

Hartmanis dan Stearns, "Tentang kompleksitas algoritma" , Transaksi Masyarakat Matematika Amerika 117: 285–306 (1965)

Ini adalah makalah pertama yang mengambil studi kompleksitas waktu dengan serius, dan tentu saja merupakan dorongan utama untuk penghargaan Turing bersama Hartmanis dan Stearns. Sementara definisi awal mereka tidak cukup seperti yang kita gunakan hari ini, makalah tetap sangat mudah dibaca. Anda benar-benar merasakan bagaimana keadaan di perbatasan "Wild West" tahun 60-an.

Quantum Mechanical Computers (PDF) oleh Richard Feynman.

Dia memperkenalkan ide komputasi kuantum, menjelaskan sirkuit kuantum, menjelaskan bagaimana sirkuit klasik dapat disimulasikan oleh sirkuit kuantum, dan menunjukkan bagaimana sirkuit kuantum dapat menghitung fungsi tanpa banyak qubit sampah (menggunakan uncomputation).

Dia kemudian menunjukkan bagaimana sirkuit klasik mana pun dapat dikodekan menjadi Hamiltonian yang independen terhadap waktu! Buktinya berlaku untuk sirkuit kuantum juga, karena itu menunjukkan bahwa Hamiltonians yang berevolusi waktu adalah BQP-keras! Konstruksi Hamiltoniannya juga digunakan dalam pembuktian versi kuantum teorema Cook-Levin, dibuktikan oleh Kitaev, yang menunjukkan bahwa Hamiltonian k-local adalah QMA-complete.

Grafik expander dan aplikasinya, S. Hoory, N. Linial, dan A. Wigderson adalah survei yang sangat bagus pada grafik expander. Tidak mengherankan bahwa ia memenangkan Hadiah Conant AMS 2008.

Saya ingin mengingat bahwa grafik expander adalah bahan utama dalam terobosan baru-baru ini di TCS, misalnya.

• algoritma ruang-log untuk konektivitas tidak langsung (oleh Reingold, STOC, 2005)
• bukti alternatif dari Teorema PCP (oleh Dinur, ECCC, TR05-046, 2005)

dan tidak begitu baru:

• $O(\log n)$$O(n \log n)$$n$
• Kode koreksi kesalahan yang dapat dikodekan dan didekode-waktu-linear (oleh Spielman, STOC, 1995)

Ratusan Hasil Ketidakmungkinan untuk Komputer Terdistribusi oleh Fich dan Ruppert. Sebuah survei bergambar yang dapat dibaca yang benar-benar menghadirkan ratusan hasil ketidakmungkinan, termasuk pertanyaan inti dari bidang ini. Sepotong tulisan ekspositori yang luar biasa.

Saya terkejut bahwa tidak ada yang datang dengan Hastad's "Some Optapproximability Results" ( Hasil Ketidaksuksesan yang Optimal) (JACM 2001; awalnya STOC 1997). Makalah tengara ini telah ditulis dengan sangat baik, Anda dapat datang ke sana dengan sedikit selain kematangan matematika dan itu akan membuat Anda ingin belajar beberapa hal dengan baik, seperti teknik Fourier, pengulangan paralel, gadget, dan yang lainnya.

$O((log N)^3)$$O\left(\exp\left(\left(\begin{matrix}\frac{64}{9}\end{matrix} b\right)^{1\over3} (\log b)^{2\over3}\right)\right)$

Teori Pembelajaran Les Valiant (1984) menetapkan agenda untuk belajar teori selama beberapa dekade, dan ini adalah makalah yang bagus dan mudah dibaca!

Ada juga sedikit penjelasan intuitif di koran yang membuatnya menyenangkan dan menarik. Berbagai bagian dari makalah ini masih dikutip secara rutin dalam pembicaraan COLT / ALT.

Mungkin terlalu mendasar, tetapi saya kaget bahwa tidak ada yang menyebutkan karya-karya Lambda asli oleh Steele dan Sussman: SCHEME: Seorang Penerjemah untuk Extended Lambda Calculus , Lambda: The Ultimate Imperative , Lambda: The Ultimate Declarative .

Fungsi Rekursif ekspresi simbolik dan perhitungannya oleh mesin oleh John McCarthy , bagian I.

Ini adalah kertas dasar tentang Lisp. Di sini kita menemukan evaluator metacircular pertama, pas pada satu halaman. Dampaknya tidak bisa dilebih-lebihkan, dan masih bisa dibaca dengan jelas.

Kompleksitas prosedur pembuktian teorema oleh Stephen A. Cook. Makalah ini membuktikan bahwa semua bahasa yang diputuskan oleh mesin Turing polytime nondeterministic dapat (Cook-) dikurangi menjadi seperangkat tautologi proposisional.

Pentingnya hasil ini adalah (setidaknya) dua kali lipat: pertama, ini menunjukkan bahwa ada masalah dalam NP yang setidaknya sekeras seluruh kelas, masalah NP- lengkap; lebih jauh lagi, ini memberikan contoh konkret dari masalah seperti itu, yang kemudian dapat direduksi menjadi yang lain untuk membuktikannya lengkap.

Saat ini pengurangan Karp lebih umum digunakan daripada pengurangan Cook, tetapi bukti utama dari makalah ini dapat dengan mudah disesuaikan untuk menunjukkan bahwa SAT adalah NP- lengkap sehubungan dengan pengurangan Karp.

Call-by-value adalah dual to call-by-name oleh Philip Wadler adalah bacaan yang bagus.

CAR Hoare, Suatu Dasar Aksiomatik untuk Pemrograman Komputer .

Dari abstrak: Dalam makalah ini upaya dibuat untuk mengeksplorasi dasar-dasar logis pemrograman komputer dengan menggunakan teknik yang pertama kali diterapkan dalam studi geometri dan kemudian diperluas ke cabang matematika lainnya.

Ini memiliki enam halaman yang cukup mudah diikuti.

Alon, Matias dan Szegedy, Kompleksitas ruang mendekati momen frekuensi , JCSS 58 (1): 137-147, 1999.

Makalah ini agak ajaib adalah yang pertama untuk memformalkan algoritma streaming dan membuktikan batas atas dan bawah yang ketat untuk tugas-tugas dasar dalam model streaming. Tekniknya sederhana, buktinya indah, dan pengaruhnya sangat besar. Karya itu memenangkan Alon, Matias, dan Szegedy the Gödel Prize pada 2005.

Makalah Immerman yang membuktikan teorema yang sekarang dikenal sebagai teorema Immerman-Szelepcsényi, adalah contoh yang bagus untuk makalah yang mudah dibaca, pintar dan pendek. Saya suka kisah yang diceritakan dalam intro.

N. Immerman, ruang Nondeterministic ditutup di bawah komplementasi, SIAM Journal on Computing 17, 1988, hlm. 935-938.

$f(n) \ge \log(n)$

$\text{NSPACE}\left(f\left(n\right)\right) \subseteq \text{DSPACE}\left(\left(f\left(n\right)\right)^2\right).$

$\text{NPSPACE} = \text{PSPACE}$$\text{P}$$\text{NP}$

Savitch, Walter J. (1970), "Hubungan antara kompleksitas pita deterministik dan deterministik", Jurnal Ilmu Komputer dan Sistem 4 (2): 177–192.

Russell Impagliazzo Pandangan Pribadi tentang Kompleksitas Kasus Rata-Rata . Ini adalah makalah yang bagus karena ditulis dengan cerdik, dan merangkum keadaan hubungan dalam lima "dunia" di mana dugaan kita tentang kompleksitas diselesaikan dengan berbagai cara, memberikan konsekuensi dunia nyata dalam setiap kasus.

Algoritme pendekatan yang ditingkatkan untuk pemotongan maksimum dan masalah kepuasan menggunakan pemrograman semidefinite oleh Goemans dan Williamson.

Contoh yang bagus untuk memperkenalkan teknik baru untuk mendapatkan hasil yang jauh lebih baik daripada yang diketahui sebelumnya.

Extractors dan Generator Pseudorandom oleh Luca Trevisan. Dalam makalah ini ekstraktor acak yang baik dibangun dengan cara kode koreksi kesalahan dan desain kombinatorial. Konstruksi cukup mudah dimengerti tetapi benar-benar menakjubkan, karena tidak jelas sama sekali apa hubungan antara ekstraktor, kode dan desain.

Bagaimanapun, ini adalah contoh yang baik dari hasil TCS yang memerlukan beberapa kombinatorik mewah.

Cara Menulis Bukti , oleh Leslie Lamport.

Pengaruh variabel pada fungsi boolean, J. Kahn, G. Kalai dan N. Linial

Makalah ini memperkenalkan teknik Fourier untuk komunitas TCS dan memecahkan masalah terbuka yang sangat rapi.

Saya menemukan makalah ini sangat mudah dibaca.

Jika saya dapat mengutip Sarah Palin tentang masalah ini: "Semuanya".

Lebih serius, saya pikir sebagian besar makalah tidak boleh dibaca dalam aslinya. Seiring berjalannya waktu orang mencari cara yang lebih baik untuk memahami dan menyajikan masalah / solusi asli. Kecuali untuk kertas asli Turing, yang merupakan sejarah penting, saya tidak akan merekomendasikan membaca sebagian besar kertas asli jika ada karya lanjutan yang membersihkannya. Secara khusus, banyak hal disajikan jauh lebih baik di buku daripada di aslinya.

• N. Chomsky. Tiga model untuk deskripsi bahasa. Transaksi IEEE tentang Teori Informasi 3. 1956. doi: 10.1109 / TIT.1956.1056813

Chomsky menganalisis bagaimana model matematika dapat digunakan untuk menggambarkan bahasa alami, dari sudut pandang linguistik.

Proposal On, Kurt Gödel, yang secara formal tidak dapat dipastikan dari Principia Mathematica dan sistem terkait .