مدل محاسبه

در نظریه رایانش پذیری و نظریه پیچیدگی محاسباتی، مدل محاسبه مدلی است که نحوه محاسبه خروجی یک تابع ریاضی را با توجه به ورودی توصیف می کند. به بیانی دیگر مدل محاسبه تعریف مجموعه‌ای از عملیات‌های قابل قبول مورد استفاده در محاسبات و نسبت هزینه‌هایشان است. برای اندازه‌گیری پیچیدگی یک الگوریتم در زمان اجرا یا حافظهٔ مصرف شده، با فرض مدل خاصی از محاسبات استفاده می‌شود، در تجزیه و تحلیل منابع محاسباتی مورد نیاز بحث کردن در مورد محدودیت‌های الگوریتم یا رایانهها ممکن است. یک مدل نحوه سازماندهی واحدهای محاسبات، حافظه ها و ارتباطات را توصیف می کند.

مثال‌ها 
بعضی از مثال‌ها عبارت اند از ماشین تورینگ، ماشین حالات متناهی، توابع بازگشتی، حساب دیفرانسیل لامبادا، منطق ترکیبی و چکیده سیستم بازنویسی.

استفاده‌ها 
در زمینه زمان تحلیل الگوریتم‌ها، مشخص کردن یک مدل محاسبه در رابطه با عملیات اولیه مجاز دارای هزینه واحد معمول است. یک مثالی که به‌طور معمول استفاده می‌شود ماشین دستیابی تصادفی است، که دارای ارزش واحد برای خواندن و نوشتن دستیابی به همهٔ خانه‌های حافظه است. از این منظر، با ماشین تورینگی که در بالا گفته شده‌است تفاوت دارد.

در مهندسی مدل-رانده، مدل محاسبه توضیح می‌دهد که چگونه رفتار کل سیستم نتیجهٔ رفتار هر جزء آن است.

یک نکته اصلی که اغلب چشم پوشی می‌شود این است که حدود پایین منتشر شده برای مشکل‌ها در بیشتر مواقع برای یک مدل محاسباتی بیشتر محدود می‌شوند تا مجموعه عملیاتی که کسی می‌تواند استفاده کند در پرداختن و از این رو ممکن است الگوریتم‌هایی سریع تر از آنچه به سادگی فکر می‌کردیم وجود داشته باشد.

دسته‌ بندی مدل ها 
مدل محاسباتی بسیاری وجود دارد که در مجموعه اعمال مجاز و هزینه محاسباتشان تفاوت می‌کنند. مدل‌های محاسباتی را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد: مدل‌های متوالی، مدل‌های عملکردی و مدل‌های همزمان.

مدل های متوالی 
مدل های متوالی عبارتند از:

 ماشین حالات متناهی
 ماشین های پست ( ماشین های پست تورینگ و ).
 اتوماتون پشته‌ای
 
 
 ماشین های تورینگ

مدل های کاربردی 
مدل های کاربردی عبارتند از:

 
 منطق ترکیبی
 توابع بازگشتی عمومی
 حساب لامبدا

مدل های همزمان 
مدل های همزمان عبارتند از:

 
 اتوماتای سلولی
 
 
 دروازه منطقی و  
 شبکه پتری
 جریان داده همزمان

برخی از این مدل ها دارای انواع قطعی و غیر قطعی هستند.

جستارهای وابسته 

 ماشین پشته‌ای (ماشین 0 عملوندی)
 انباشتگر (ماشین 1 عملوندی)
  (2،3،... ماشین عملوند)
 
 دستگاه انتزاعی
 
 
 وراثت چامسکی
 کامل بودن تورینگ

برای مطالعهٔ بیشتر

منابع 

مدل‌های محاسباتی
نظریه بازگشت
نظریه پیچیدگی محاسباتی
نظریه محاسبات