Является ли машина Тьюринга реальным устройством или воображаемой концепцией?

когда я изучаю машины Тьюринга и КПК, я думал, что первое вычислительное устройство-это машина Тьюринга.

поэтому я спросил сомнение как строка входного сигнала представлена в магнитных лентах?. Но ответ и подробности, приведенные в моей книге, я узнал, что машина Тьюринга является какой-то гипотетической.

мой вопрос в том, как будет реализована машина Тьюринга практически? Например, как он используется для проверки орфографических ошибок в наших нынешних процессоров.

машины Тьюринга устарели? Или они все еще используются?

10
theory turing-machines

4 ответов

машины Тьюринга не применяются на практике по нескольким причинам. Для начала, невозможно построить его, так как вам понадобятся бесконечные ресурсы для создания бесконечной ленты. Более того, машины Тьюринга по своей сути медленнее других моделей вычислений из-за последовательного характера их доступа к данным. Например, машины Тьюринга не могут прыгать в середину массива, не пройдя сначала по всем элементам массива, которые он хочет пропустить. Кроме того, Тьюринг машины чрезвычайно трудно проектировать. Например, попробуйте написать машину Тьюринга для сортировки списка 32-разрядных целых чисел. (Вообще-то, пожалуйста, не надо. Это действительно трудно!)

тогда возникает вопрос... зачем вообще изучать машины Тьюринга? К счастью, для этого есть огромное количество причин:

  1. рассуждать о пределах того, что можно было бы вычислить. Потому что машины Тьюринга способны имитировать любой компьютер на планете Земля (или, согласно тезису Черча-Тьюринга, любое физически реализуемое вычислительное устройство), если мы можем показать пределы того, что машины Тьюринга могут вычислить, мы можем продемонстрировать пределы того, что когда-либо могло бы быть достигнуто на реальном компьютере.

  2. для формализации определения алгоритма. Почему бинарный поиск является алгоритмом, а утверждение "угадать ответ" - нет? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны иметь формальную модель того, что такое компьютер и что такое алгоритм означает. Наличие машины Тьюринга в качестве модели вычисления позволяет нам строго определить, что такое алгоритм. Никто на самом деле никогда не хочет переводить алгоритмы в формат, но возможность сделать это дает области алгоритмов и теории вычисляемости твердое математическое обоснование.

  3. для формализации определений детерминированных и недетерминированных алгоритмов. Наверное, самый большой открытый вопрос по информатике прямо сейчас, это вопрос будь то р = НП. Этот вопрос имеет смысл только в том случае, если у вас есть формальное определение для P и NP, а они, в свою очередь, требуют определений, если детерминированные и nndeterministic вычисления (хотя технически они могут быть определены с использованием логики второго порядка). Наличие машины Тьюринга позволяет нам говорить о важных проблемах в NP, а также дает нам способ найти NP-полные проблемы. Например, доказательство того, что SAT NP-complete использует тот факт, что SAT может использоваться для кодирования машины Тьюринга и это исполнение на входе.

надеюсь, что это помогает!

27

это концептуальное устройство, которое не реализуема (из-за требования бесконечной ленты). Некоторые люди построили физических реализаций машины Тьюринга, но это не настоящая машина Тьюринга из-за физических ограничений.

вот видео одного:http://www.youtube.com/watch?v=E3keLeMwfHY

6

это теоретическая машина, следующий абзац из Википедии

машина Тьюринга-это теоретическое устройство, которое манипулирует символами на ленте в соответствии с таблицей правил. Несмотря на свою простоту, машина Тьюринга может быть адаптирована для имитации логики любого компьютерного алгоритма и особенно полезна при объяснении функций процессора внутри компьютера. Blockquote

эта машина вместе с другими машинами, как недетерминированная машина (не существует в реальности) очень полезна при вычислении сложности и доказывает, что один алгоритм сложнее другого или один алгоритм неразрешим...и т. д.

0

машина Тьюринга не совсем физические машины, вместо этого они в основном концептуальные машины. Концепция Тьюринга-это гипотеза, и это очень трудно реализовать в реальном мире, поскольку нам также требуются бесконечные ленты для небольших и простых решений.

-1