Was ist eine Turing -Maschine?

Eine Turing -Maschine ist ein philosophisches Konstrukt für die Funktionsweise eines Computers, das 1936 von Alan Turing erfunden wurde, ein berühmter englischer Mathematiker und Logiker des 20. Jahrhunderts.Die Ideen hinter der Turing -Maschine sind die Grundlage für alle modernen Computersoftware- und Hardware -Systeme, die ab 2011 vorhanden sind, obwohl die tatsächlichen Konzepte, die Turing erstellt hatechte Form.Die Prinzipien, bei denen eine Turing -Maschine funktioniertDie Entdeckung von Alan Turings war, dass jede konsistente Gruppe von Symbolen, die aussagekräftige Informationen darstellen, wie mathematische Symbole oder Buchstaben, die eine Sprache umfassen, mechanisch von einer Maschine verarbeitet werden könnten, wenn sie eine ordnungsgemäße Reihe von Regeln für ihre Verarbeitung gegeben haben.Dies würde zur Erstellung mechanischer Geräte führen, denen logische Fragen für komplexe Probleme gestellt werden könnten und schnell unvoreingenommene Antworten finden.Die Turing -Maschine war in dieser Hinsicht ein Vorläufer eines Computeralgorithmus, bei dem es sich um eine kompilierte Liste von Computeranweisungen handelt, auf die sich zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs) in Computern ab 2011 verlassen können.Die modernen Rechenstandards des 21. Jahrhunderts, und seine physische Funktion hatte Unpraktiken hinsichtlich der Umsetzung, aber die Ideen, auf denen sie gebaut wurde, hatten eine solide Grundlage.Die Maschine bestand aus einem Klebeband oder einer Band mit gedruckten Symbolen, die von einem Kopf gelesen werden konnten, wenn das Klebeband darüber geleitet wurde.Als die Symbole gelesen wurden, gaben sie bestimmte Zustände in der Maschine auf, die die Bewegung des Bandes lenken und die von der Maschine erzeugten Ausgangswerte beeinflussen würden.Das Analog -zu moderne Computersysteme von 2011 wäre, dass das Band Computer -Software -Code oder Algorithmen darstellt, der Leser die CPU ist und die Ausgabe Anzeige- und Übertragungssysteme wie Monitore, Lautsprecher und Drucker, Netzwerkverkehr und mehr. ^{Die Ideen hinter der Turing -Maschine wurden als grundlegende Funktion der Ausführung einer Reihe von Berechnungen angesehen und konnten auch mit der Funktionsweise des menschlichen Gehirns verglichen werden.Turing selbst und andere seiner Zeit glaubte, dass die Turing -Maschine angepasst werden könnte, um praktisch jede Art von vorstellbarer Berechnung durchzuführen und als universelle Maschine für die Lösung aller menschlichen Probleme zu fungieren.Das Problem, das bald mit dem Konzept entstanden ist, wird jedoch als Turing-Plane bezeichnet und bezieht sich daraufFragen beruhen ausschließlich auf immer komplexer und vielschichtiger Sätze von Verarbeitungsregeln.}

Die Informatik traf bald auf Probleme mit der Art und Weise, wie Software- und Hardwaresysteme auf Turing-Maschinenprinzipien basieren könnten, in bedeutungslosen Berechnungen, die als Programmschleifen bezeichnet werden, festgefahren.Logische Einschränkungen führten zu Anpassungen an Turing -Maschinenprinzipien wie den Quanten- und probabilistischen Turing -Maschinen.Eine probabilistische Turing -Maschine nutzt die Idee, dass mehrere Bänder in der Maschine gleichzeitig ausgeführt werden, um unterschiedliche Ergebnisse parallel zu erzielen, die dann basierend auf der Wahrscheinlichkeit, welche Ergebnisse höchstwahrscheinlich genau sind, gegeneinander gewichtet werden.Solche Maschinen würden Schlussfolgerungen in ähnlicher Weise wie Fuzzy Logic Software in Advanced Control Systems ab 2011 erreichen.

Ein Quantencomputer basierend auf dem Prinzip der Turing -Maschine hätte ein Band mit unendlicher Länge mit Zellen von Symbolen in einem ewigen unbestimmten Zustandbis lesen.Dies würde eine Form der parallelen Verarbeitung ermöglichen, die den Datenprozessen weit überlegen wäreSING-Verfahren, die zum Ende 2011 in Computern verwendet werden. Quantenturing-Maschinen bieten die Möglichkeit, mehrere Werte in einzelnen Speicherzellen zu speichern, bis er zugänglich ist.