СУЭБ ИВТ СО РАН |
А.М.Федотов |
Машина Тьюринга-Поста (МТ) - абстрактный универсальный исполнитель, предложенный в 1936 году Аланом Тьюрингом из Кембриджского университета (и независимо от него для Эмилем Постом)формализации понятия алгоритма.
Абстрактность заключается в том, что исполнитель представляет собой логическую вычислительную конструкцию, а не реальную вычислительную машину.
Универсальность говорит о том, что данный исполнитель способен имитировать все другие исполнители (с помощью задания правил перехода), каким-либо образом реализующие процесс пошагового вычисления, в котором каждый шаг вычисления достаточно элементарен.
Кроме того, предполагается, что универсальный исполнитель должен уметь доказывать существование или отсутствие алгоритма для той или иной задачи.
Машина Тьюринга состоит из бесконечной в обе стороны ленты (возможны машины Тьюринга, которые имеют несколько бесконечных лент), разделенной на ячейки, и управляющего устройства (автомата).
Программы записываются в виде таблицы, где первые столбец и строка содержат буквы внешнего алфавита и возможные внутренние состояния автомата (внутренний алфавит). Содержимое таблицы представляет собой команды для машины Тьюринга. Буква, которую считывает управляющее устройство в ячейке, и его внутренне состояние определяют, какую команду нужно выполнить. Команда определяется пересечением символов внешнего и внутреннего алфавитов в таблице.
Чтобы задать конкретную машину Тьюринга, требуется описать для нее следующие составляющие:
Автомат машины Тьюринга в процессе своей работы может выполнять следующие действия:
Команда для машины Тьюринга представляет собой конкретную комбинацию этих трех составляющих: указаний, какой символ записать в ячейку (над которой стоит автомат), куда передвинуться и в какое состояние перейти. Команда может содержать не все эти составляющие.
Машина Тьюринга называется детерминированной, если каждой комбинации состояния и ленточного символа в таблице соответствует не более одного правила. Если существует пара «ленточный символ - состояние», для которой существует две и более команд, такая машина Тьюринга называется недетерминированной.
Архитектура фон Неймана; Вычислительная машина; алгоритм;
© 2013-2024, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана © 2007-2024, Новосибирский государственный университет, Новосибирск © 1998-2024, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск © 1998-2024, Федотов А.М. |
ФИТ НГУ НГУ ЕНУ им.Гумилева ИВТ СО РАН |