ما هي آلة تورينج؟

Question

ما هي آلة تورينج ولماذا يستمر الناس في ذكرها؟جهاز كمبيوتر IBM الخاص بي هو كل ما أحتاجه لإجراء العمليات الحسابية الخاصة بي!لماذا يهتم أحد بهذه الآلات؟

Answer 1

والسبب في ذلك آلات تورنج هي صفقة كبيرة له علاقة مع دراسة الكلاسيكية علوم الحاسب الآلي أو نظرية نوع الحساب الاشياء. انها في الاساس حول تحليل الخصائص العامة للكمبيوتر، مثل ما قدراتهم والقيود ديه جهاز كمبيوتر النظرية، وكذلك ما نعنيه عندما نتحدث عن "الحوسبة" شيء ما.

وأحد الأمثلة على شيء يمكن للمرء أن دراسة باستخدام آلات تورنج هو href="http://en.wikipedia.org/wiki/Halting_problem" وقف مشكلة . في حين أن هذا المشكلة هي شيء من ممارسة أكاديمية، لما له من آثار في العالم الحقيقي ملموسة بسهولة. لماذا لا تكتب مصحح أخطاء التي من شأنها ببساطة أقول لك أم لا البرنامج يحتوي على أي حلقات لانهائية؟ مشكلة وقف تنص على أن حل هذه المشكلة عن الحالة العامة أمر مستحيل.

ودراسة آلة تورينج أيضا يفسح المجال لدراسة قواعد النحو اللغة وفئات منه، الأمر الذي يؤدي إلى تطوير لغة البرمجة. مصطلح "التعابير العادية" يأتي عن لأنهم العادية قواعد ، ودراسة هذه القواعد النحوية و(جزء من نظرية الحساب) اقول لكم المزيد عن بالضبط ما هي أنواع المشاكل التعابير العادية يمكن أن تحل وما لا يمكن. على سبيل المثال، فإن التعبير اللغوي العادي التقليدي لن تكون قادرة على حل المشكلة التالية: تحليل بعض عدد N من "أ" حرف في الإدخال، ثم تحليل نفس العدد N من شار 'ب'

.

إذا كنت مهتما في نص جيد حول هذا النوع من الشيء، تحقق من مقدمة إلى نظرية الحسابات التي كتبها ميتشايل سيبسر. انها جيدة.

Answer 2

وآلة تورينج هي آلة الحوسبة النظرية التي اخترعها آلان تورنج لتكون بمثابة نموذج مثالي للالعمليات الحسابية، وأساسا في شكل بسيط من الكمبيوتر، تتألف بمقدار <م> شريط (شريط من الورق )، له رأس <م> التي يمكن أن تقرأ الرموز والكتابة رمزا جديدا في المكان، ومن ثم الانتقال إلى اليسار أو اليمين.

ويقال إن آلة تورينج أن تكون في بعض <م> دولة ، ثم البرنامج عبارة عن قائمة من التحولات ، وجود الحالة الراهنة ورمزا تحت رأسه، ما يجب أن يكتب على الشريط، ما ستكون الدولة القادمة، وأين يجب أن تتحرك الرأس.

وهنا هو الأساسية آلة تورينج، تنفيذها في جافا سكريبت ...

ورسم:

Answer 3

جهاز كمبيوتر IBM الخاص بي هو كل ما أحتاجه لإجراء العمليات الحسابية الخاصة بي!

شيء لم يشير إليه الآخرون:جهاز كمبيوتر آي بي إم الخاص بك يكون آلة تورينج.بتعبير أدق، إنها تعادلها، بمعنى أن أي شيء يمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك القيام به، يمكن لآلة تورينج القيام به، وأي شيء يمكن لآلة تورينج القيام به، يمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك القيام به.

على وجه التحديد، آلة تورينج هي نموذج للحساب يجسد مفهوم قابلية الحساب تمامًا، مع الحفاظ على سهولة التفكير فيه، دون كل التفاصيل المحددة لبنية جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

تؤكد "أطروحة تورينج-الكنيسة" (المقبولة عمومًا) أن كل جهاز أو نموذج حسابي ليس أقوى من آلة تورينج.لذلك، العديد من المشاكل النظرية (على سبيل المثال.فئات مثل P و NP، ومفهوم "خوارزمية متعددة الحدود الزمنية"، وما إلى ذلك) تم ذكرها رسميًا من حيث آلة تورينج، على الرغم من أنه بالطبع يمكن تكييفها مع نماذج أخرى أيضًا.(على سبيل المثال، في بعض الأحيان قد يكون من المناسب التفكير في الحساب من حيث حساب التفاضل والتكامل لامدا، أو المنطق التوافقي، أو أي شيء آخر ...جميعها متكافئة في الطاقة لبعضها البعض، ولجهاز كمبيوتر IBM الخاص بك أيضًا.)

لذلك هناك تذهب:يتحدث الناس عن أجهزة تورينج لأنها طريقة دقيقة ومحددة بالكامل لقول ما هو "الكمبيوتر"، دون الحاجة إلى وصف كل تفاصيل بنية وحدة المعالجة المركزية وقيودها وما إلى ذلك.

Answer 4

هناك بالفعل أمثلة على آلات تورينج في الطبيعة.على وجه التحديد، الريبوسوم, ، الذي يترجم الحمض النووي الريبي (RNA) إلى بروتينات، يستخدم آلة تورينج.

أولاً، بعض الخلفية:

1. يتكون الحمض النووي الريبي من سلسلة من النيوكليوتيدات ("القواعد") التي تحدد حروف الأبجدية الوراثية.
2. هناك 4 قواعد في RNA Alphabet - A ، C ، G ، U.
3. القواعد اتجاهية:من خلال الاتفاقية ، تسمى النهايات الخمسة والثلاثين (5 '، 3')
4. يمكن أن تجذب قاعدة في سلسلة RNA قاعدة على سلسلة أخرى من الحمض النووي الريبي في "أزواج مكملة مضادة للموازية" ، حيث تلتصق بعصا U و C على G.
5. يتم الجمع بين القواعد في مجموعات من 3 لتشكيل "الكودون" (الكلمات).
6. هناك 64 مجموعة محتملة للكودون (4^3).
7. يمكن أن يتطابق كل كودون مع "الكودون المضاد".على سبيل المثال أغسطس <-> UAC
8. هناك جزيئات حاملة خاصة ("TRNA") لها مضادات خاصة وترتبط بأحماض أمينية محددة (البروتينات).

عمل الريبوسوم بسيط:

1. يبدأ النسخ في "كود بدء" ، والذي يحدد "إطار القراءة"
2. يستمر النسخ دائمًا في الاتجاه 5'->3'
3. تتم مطابقة الكود تحت إطار القراءة مع الحمض النووي الريبي المحدد الذي يحتوي على حمض أميني معين
4. يشفر كود البدء دائمًا ميثيونين الأحماض الأمينية.
5. يرتبط الحمض الأميني الجديد بالبروتين المتنامي
6. يقوم الإطار بعد ذلك بتقديم 3 قواعد إلى الكودون التالي، ويتم تمديد البروتين بشكل مستمر
7. عند مواجهة كودون "التوقف"، يتم إنهاء الترجمة، ولا يتم ربط أي حمض أميني وينفصل الريبوسوم عن mRNA.

كما ترون، هذه آلة تورينج بسيطة جدًا تؤدي العملية الأكثر تعقيدًا - الطبيعة نفسها!

Answer 5

وA تورينج الآلة هي آلة النظرية التي يمكن استخدامها لسبب حول حدود من أجهزة الكمبيوتر. ببساطة، هو جهاز كمبيوتر وهمي مع ذاكرة لانهائية.

ونحن نهتم تورينج آلات لأنها تساعدنا على اكتشاف ما هو مستحيل تحقيقه مع أجهزة الكمبيوتر الحقيقية (مثل جهاز الكمبيوتر IBM الخاص بك). وإذا كان من المستحيل على أي آلة تورينج لأداء عملية حسابية معينة (مثل البت في وقف مشكلة )، ثم فإنه من المعقول أنه من المستحيل للكمبيوتر IBM لأداء نفس الحساب.

Answer 6

لماذا الناس الذين يهتمون الطائرات التصميم عن الاخوان رايت، أو العلم وراء "رفع" الذي يتيح تطير الطائرات ذات الأجنحة الثابتة؟

وأشاد آلان تورينج والد الحوسبة الحديثة. آلة تورينج هو مقدمة لكافة أجهزة الكمبيوتر الحديثة.

وكانت نظرية الحاسوبية أصعب صفي في الكلية، ولكن أنا سعيد أخذته. جعلني التفكير في الأشياء التي كنت أبدا أن يكون، أو التفكير في الأشياء بطرق أنا أبدا أن يكون، وتلك هي الأشياء الجيدة.

Answer 7

وآلة تورينج هي آلة مجردة قادرة على الحساب.

ومن ويكيبيديا:

<اقتباس فقرة>   

وآلات تورنج هي مجردة الأجهزة الأساسية-التلاعب الرمز الذي، على الرغم من بساطتها، يمكن تكييفها لمحاكاة المنطق من أي خوارزمية الكمبيوتر. وصفت أنها في عام 1936 من قبل آلان تورينج. وليس المقصود آلات تورنج بوصفها تكنولوجيا الحوسبة العملية، ولكن تجربة فكرية حول حدود حساب الميكانيكية. وهكذا لم تكن شيدت في الواقع. دراسة خصائصها مجردة ينتج العديد من الأفكار في علوم الحاسب الآلي ونظرية التعقيد.

     

ويسمى آلة تورينج قادرة على محاكاة أي آلة تورينج أخرى آلة تورينج العالمي (UTM، أو مجرد آلة عالمية). وقدم تعريف أكثر توجها نحو رياضيا مع الطبيعة "عالمية" مماثلة من قبل الونزو الكنيسة، والعمل الذي على حساب التفاضل والتكامل لامدا تتشابك مع لتورينج في نظرية الرسمية للحساب المعروفة باسم أطروحة الكنيسة، تورينج. وتنص الرسالة أن آلات تورنج التقاط الواقع فكرة غير رسمية من طريقة فعالة في المنطق والرياضيات، وتقديم تعريف دقيق للخوارزمية أو "إجراء الميكانيكية".

Answer 8

وآلة تورينج هي آلة مجردة التي يمكن أن تعمل على سلسلة من البيانات ويمكن تغيير حالته الخاصة وكذلك البيانات أثناء التشغيل، وفقا لبعض المنطق.

وهذا هو المفهوم الذي يشكل أساس الخوارزميات والبرامج المخزنة، والحساب بشكل عام. ويقدم أفكارا جيدة والتجريد إذا كنت تتعامل مع الخوارزميات، والدول، والبيانات الخ.

وغذاء للفكر، لأكثر من غيرها.

Answer 9

وبالإضافة إلى دخول ويكيبيديا، قد ترغب في التقاط الكتاب التفصيلى تورينج تشارلز بيتزولد. العنوان الفرعي "مرشد سياحي من خلال ورقة آلان تورينج التاريخي على الحاسوبية وآلة تورينج"، وتشمل ورقة كاملة، وكسر في قطع مع الكثير من الحديث عن هذا الموضوع، بما في ذلك المنظور التاريخي.

Answer 10

وآلة تورينج ما يعادل خوارزمية. ان توقف عندما يقبل سلسلة، يرفض أو يدخل حلقة لا نهائية عندما لا تقبل السلسلة.

والأفعال الشريط كذاكرة، تعمل قواعد الانتقال كشروط "إذا ثم آخر '