圖靈機的基本原理是什麼,圖靈機的工作原理是什麼

2022-06-08 01:05:04 字數 2896 閱讀 4617

1樓:笨熊喵嗚

1全部一台圖靈機是乙個七元組 (q,σ,γ,δ,q0,qaccept,qreject),其中 q,σ,γ 都是有限集合,且滿足以下條件:

1.q 是狀態集合;

2.σ 是輸入字母表,其中不包含特殊的空白符 □;

3.γ 是帶字母表,其中 □∈γ且σ∈γ ;

4. δ:q×「→q×γ×是轉移函式,其中l,r 表示讀寫頭是向左移還是向右移;

5.q0∈q是起始狀態;

6. qaccept是接受狀態。

7.qreject是拒絕狀態,且qreject≠qaccept,圖靈機 m = (q,σ,γ,δ,q0,qaccept,qreject)

將以如下方式運作:

開始的時候將輸入符號串 從左到右依此填在紙帶的第 號格仔上, 其他格仔保持空白(即填以空白符)。 m 的讀寫頭指向第 0 號格仔, m 處於狀態 q0。 機器開始執行後,按照轉移函式 δ 所描述的規則進行計算。

例如,若當前機器的狀態為 q,讀寫頭所指的格仔中的符號為 x, 設 δ(q,x) = (q',x',l), 則機器進入新狀態 q', 將讀寫頭所指的格仔中的符號改為 x', 然後將讀寫頭向左移動乙個格仔。 若在某一時刻,讀寫頭所指的是第 0 號格仔, 但根據轉移函式它下一步將繼續向左移,這時它停在原地不動。 換句話說,讀寫頭始終不移出紙帶的左邊界。

若在某個時刻 m 根據轉移函式進入了狀態 qaccept, 則它立刻停機並接受輸入的字串; 若在某個時刻 m 根據轉移函式進入了狀態 qreject, 則它立刻停機並拒絕輸入的字串。

注意,轉移函式 δ 是乙個部分函式, 換句話說對於某些 q,x, δ(q,x) 可能沒有定義,

如果在執行中遇到下乙個操作沒有定義的情況, 機器將立刻停機。

2樓:匿名使用者

目前的數字計算機就是基於圖靈機的理論產生的。它的各大組成部分和目前的計算機一樣,原理也一樣。

圖靈機的工作原理是什麼

3樓:暴躁的鶴

所謂的圖靈機就是指乙個抽象的機器,它有一條無限長的紙帶,紙帶分成了乙個乙個的小方格,每個方格有不同的顏色。有乙個機器頭在紙帶上移來移去。機器頭有一組內部狀態,還有一些固定的程式。

在每個時刻,機器頭都要從當前紙帶上讀入乙個方格資訊,然後結合自己的內部狀態查詢程式表,根據程式輸出資訊到紙帶方格上,並轉換自己的內部狀態,然後進行移動。

在某些模型中,讀寫頭沿著固定的紙帶移動。要進行的指令(q1)展示在讀寫頭內。在這種模型中「空白」的紙帶是全部為 0 的。

有陰影的方格,包括讀寫頭掃瞄到的空白,標記了 1,1,b 的那些方格,和讀寫頭符號,構成了系統狀態。(由 minsky (1967) p.121 繪製)。

4樓:匿名使用者

圖靈機簡介和原理分析

圖靈機的特徵有哪些?它的工作原理是什麼?

圖靈機是什麼? 5

5樓:

即確定型圖靈機 2023年 , 阿蘭·圖靈 提出了一種抽象的 計算模型 —— 圖靈機 (turing machine)。圖靈的基本思想是用機器來樠擬人們用紙筆進行 數學 運算的過程,他把這樣的過程看作下堗兩種簡單的動作:

- 在紙上寫上或擦除某個符號;

乙個狀態暫存器。它用來儲存圖靈機堓前所處的狀態。圖靈機的所有可能狀栁的數目是有限的,並且有乙個特殊的砶態,稱為停機狀態。

一條無限長的紙帶。紙帶被劃分為一䠪接乙個的小格仔,每個格仔上包含一䠪來自有限字母表的符號,字母表中有䠀個特殊的符號 \square 表示空白。紙帶上的格仔從左到右依栤被編號為 0, 1, 2, ...

,紙帶的右端可以無限伸展。

乙個讀寫頭。該讀寫頭可以在紙帶上堦右移動,它能讀出當前所指的格仔上砄符號,並能改變當前格仔上的符號。

- 把注意力從紙的乙個位置移動到另一䠪位置; 而在每個階段,人要決定下丠步的動作,依賴於 (a) 此人當前所關注的紙上某個位置的符堷和(b) 此人當前思維的狀態。為了模擬人的蠙種運算過程,圖靈構造出一台假想的栺器,該機器由以下幾個部分組成:

一套控制規則。它根據當前機器所處砄狀態以及當前讀寫頭所指的格仔上的砦號來確定讀寫頭下一步的動作,並改堘狀態暫存器的值,令機器進入乙個新砄狀態。 注意這個機器的每一部分都映有限的,但它有乙個潛在的無限長的糾帶,因此這種機器只是乙個理想的設夠。

圖靈認為這樣的一台機器就能模擬亠類所能進行的任何計算過程。

6樓:遺忘的荒野

據在下所知,圖靈機的作用就是識別語言,與自動機是類似的。不過有一些語言自動機無法識別,而圖靈機卻可以識別,圖靈機的能力當然要強過自動機。

什麼是語言呢?一種語言是乙個字串集,屬於這個集合的字串就是這種語言的例項。例如:

「我今天喝酒了」是乙個字串,這個字串肯定屬於漢語這個集合,因此「我今天喝酒了」說的是漢語。「今酒天喝我了」這個字串肯定不屬於漢語的集合,因為不符合漢語的文法。

圖靈機識別一種語言指的就是給定乙個字串,圖靈機必須對這個字串是不是屬於某個特定語言的集合做出判定。比如說:識別漢語的圖靈機(假如存在)就必須能夠對「我今天喝酒了」和「今酒天喝我了」是不是漢語做出判定。

所以,圖靈機能識別某種語言,就是圖靈機能判定某個字串是否屬於這種語言。

最常見的上下文無關文法語言實際上用自動機就可以識別,當然圖靈機也可以識別。用喬姆斯基文法給出的語言,可以很容易的構造語法分析器來識別這種語言。下面給出乙個自動機不能識別但圖靈機可以識別的語言:

「00...011..1」,其中0的數目與1的數目相同。

這個語言自動機不能識別,但圖靈機可以,何以見得?你可以很容易構造乙個遞迴函式識別該語言。眾所周知,一般遞迴函式與圖靈機等價。

什麼是圖靈機?

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