是否有可能构建一个相对快速的无类型 lambda 演算机？

Question

纯无类型 lambda 演算是一个强大的概念。然而，为现实世界使用构建机器或解释器通常被描述为（几乎）不可能。我想对此进行调查。理论上是否可以构建一个比较快的无类型 lambda 演算机？

我所说的相对较快通常是指在相似数量的资源（门、操作、物理空间、功耗等）内，可与现代类图灵架构相媲美，用于相似范围的任务。

我对机器的实现和架构层没有任何限制，除了它必须以某种方式在物理上和某种程度上可以现实地实现。对如何处理 IO 也没有限制。

• 如果可能，主要挑战是什么？
• 如果不可能，为什么以及如何？
• 该领域的研究现状如何？
• 哪些领域和科目最相关？

对于基于 lambda 演算的计算机架构的可行性，我们了解多少？

类似的问题：

• Machine model for functional programming
• Historical reasons for adoption of the Turing machine as the primary model

Answer 1

首先，即使在现有架构上，也可以高效地将 lambda 演算编译为机器代码。毕竟，scheme 是 lambda 演算加上一点额外的，它可以高效地编译。然而，scheme & co 是经过严格评估的 lambda 演算。也可以在非严格评估下有效地编译 lambda 演算！关于这一点，请参阅 SPJ 的两本书了解一些背景：http://research.microsoft.com/en-us/um/people/simonpj/papers/papers.html

另一方面，如果我们构建为函数式语言设计的硬件，我们可以将代码编译到该硬件并且确实做得很好，这也是事实。我所知道的最好的新东西是 Reduceron：http://www.cs.york.ac.uk/fp/reduceron/

非常引人注目的 Reduceron 性能的关键在于它是围绕并行图约简构建的，旨在利用在约简 lambda 演算方程中明确显示的并行机会。