Co je to Turing Machine?

Turing stroj je filozofický konstrukt pro to, jak může počítač fungovat, vynalezený v roce 1936 Alan Turing, slavný anglický matematik a logik 20 ^Th století.Myšlenky za Turing Machine jsou základem pro všechny moderní počítačové software a hardwarové systémy, které existují od roku 2011, ačkoli skutečné koncepty Turing vytvořené nebyly nikdy použity k vytvoření skutečného zařízení v té době a byly vynalezeny dříve, než v jich existovaly digitální počítačeSkutečná forma.Principy, na nichž funkce Turing Machine zahrnují sadu ovládacích prvků pro vstupní a výstupní data, stroj pro zpracování dat v nějaké formě a sadu stanovených pravidel pro to, jak tato data zpracovávají stroj.

Genius za sebou za sebouObjev Alan Turings byl, že jakákoli konzistentní skupina symbolů představujících smysluplné informace, jako jsou matematické symboly nebo písmena obsahující jazyk, by mohla být mechanicky zpracována strojem, pokud by byla pro jejich zpracování poskytnuta správná sada pravidel.To by mělo za následek vytvoření mechanických zařízení, která by mohla být položena logické otázky pro složité problémy a rychle přicházet s nezaujatými odpověďmi.Turingový stroj byl v tomto ohledu předchůdcem k počítačovému algoritmu, což je sestavený seznam počítačových pokynů, na které se centrální zpracovatelské jednotky (CPU) v počítačích spoléhají na funkci od roku 2011.

Návrh pro Turing Machine byl zjednodušený ze strany.Moderní výpočetní standardy 21. století a její fyzická funkce měla nepraktičnosti, pokud jde o jeho implementaci, ale myšlenky, na kterých byl postaven, měly pevný základ.Stroj se skládal z pásky nebo stuhy s potištěnými symboly, které by mohla přečíst hlavou, když se přes něj procházela páska.Když byly symboly čteny, vyvolaly by do stroje určité stavy, které by směřovaly pohyb pásky a ovlivnily výstupní hodnoty vytvořené strojem.Analogem k moderním počítačovým systémům z roku 2011 by bylo, že páska představuje kód počítačového softwaru nebo algoritmy, čtenář je CPU a výstupem by byl zobrazovací a přenosové systémy, jako jsou monitory, reproduktory a tiskárny, síťový provoz a další.

Myšlenky za Turingovým strojem byly považovány za základní funkci provádění jakékoli řady výpočtů a lze je také porovnat s tím, jak lidský mozek funguje.Turing sám a ostatní své doby věřil, že Turingový stroj může být přizpůsoben, aby vykonával prakticky jakýkoli typ představitelného výpočtu a působil jako univerzální stroj pro řešení všech lidských problémů.Problém, který brzy vznikl s konceptem, je však známý jako Turing Tarpit a odkazuje na skutečnost, že ačkoli jakýkoli samostatný soubor symbolů může být zpracován Turingovým strojem a získat takový stroj k vytvoření smysluplných odpovědí, na které vytváří smysluplné odpovědi na smysluplné odpovědiOtázky se spoléhají zcela na stále složitější a vícevrstvé sady pravidel zpracování.Logická omezení vedla k adaptacím principů Turing Machine, jako je například kvantové a pravděpodobnostní Turingovy stroje.Pravděpodobnostní Turingový stroj využívá myšlenku, že ve stroji se současně provádí více pásek, aby se vytvořily různé výsledky paralelně, které jsou pak proti sobě váženy na základě pravděpodobnosti, kterým je výsledek s největší pravděpodobností přesný.Takové stroje by dospěly k závěrům podobným způsobem, jakým fuzzy logický software pracuje v pokročilých řídicích systémech od roku 2011.

Quantum počítač založený na principu Turing Machine by měl pásku nekonečné délky s buňkami symbolů ve věčném neurčeném stavudokud nečte.To by zajistilo formu paralelního zpracování, která by byla nesmírně lepší než datové procesyPostupy zpěvu používané v počítačích od roku 2011. Quantum Turingovy stroje nabízejí možnost ukládat více hodnot v jednotlivých paměťových buňkách, dokud nejsou přístupné, které standardní logické počítače nemohou udělat.