Turing stroj

Turing stroj je termín od vědy o počítačích. Turing stroj je systém pravidel, států a přechodů spíše než skutečný stroj. To bylo nejprve popsané Alanem Turing. Jsou tam dva účely Turing stroj. Jeden to může být používáno rozhodnout formální jazyk nebo to řeší matematické funkce. Turing stroje jsou jeden z nejdůležitějších formálních modelů ve studiu informatiky.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Turing machine. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Obyčejné základy

Turing stroj sestává z následujících komponent (zjednodušený):

Konečný soubor států (s jedním stát se otiskoval jako stát začátku, zatímco běží Turing stroj vždy má současný stav)
Nekonečná páska s akumulátory a čtením/psát-zařízení, které může rozptýlit pásku
Definice takzvané přechodové funkce

Dále pracování-abeceda (daná charakterů) musí být definován.

Když Turing stroj je odstartoval slovo (ven pracování-abeceda) muset být dar na nekonečné pásce stroje. Číst/psát-zařízení na prvním charakteru nyní čte první znak a spoléhat se na dnešní stav Turing stroj číst/psát-zařízení přepíše charakter s nějakým novým nebo pohne s jednou buňkou nalevo nebo napravo. Dále aktuální stav stroje může být měněn.

Turing stroje, které rozhodnou jazyky

Turing stroj je říkán k rozhodnout jazyk jestliže to je vždy schopné stanovit zda dané slovo je obsažené v jistém jazyce nebo ne. Proto stroj obvykle má dva zvláštní státy se otiskovaly jak Přijmout to a Odmítnout. Po chvíli jeden z dvou států bude dosáhl (závisení na slově vstupu) a stroje je zastaven. Jestliže jen jeden z dvou států bude vždy být sahal, Turing stroj je říkán k polořadovka-se rozhodnout jazyk.

Turing stroje, které počítají funkce

Jestliže Turing stroj je užitý na výpočet funkcí to jen má jeden stát konce. Když stroj přijde k tomu říkat, že to je zastaveno a výsledek funkce (závisení na vstupu) může být najito na pásce.

Dopad Turing stroje

Turing stroje nebyly vynalezené být postaven v realitě, ale oni jsou velmi důležití pro teoretickou informatiku, zatímco oni jsou jeden z nejjednodušších modelů pro počítače. Kostel-Turing-teze říká, že všechny počítače jsou jediné jak silné jak Turing stroje. Toto může být používáno ukázat se jako jestliže problém je rozpustitelný na počítači nebo ne.

Variace

Turing stroj může sestávat z rozmanitých nekonečných pásek (a násobek číst/psát-zařízení). Nicméně to je dokázané že takové stroje jsou jen jak silný jak jeden-nahrávat stroje. Multi-stroje pásky jsou užitečné když se zabývá více komplexními problémy

Jestliže Turing stroj má nondeterministic funkce přechodu tam může být rozmanitá přechody od jednoho státu k mnoho jiní když čte znak. Znovu toto nezvýší moc Turing stroje. Nicméně nondeterministic Turing stroje (jak oni jsou voláni pak) smět možná snížit čas výpočtu silným množstvím. Tato otázka je zasypána P proti NP-diskuze a je ne platil přesto. Většina vědců přijme nicméně že nondeterministic stroje mohou pracovat hodně rychleji na jistých problémech.