Was ist eine abstrakte Maschine?

Abstract -Maschinen, auch Automaten genannt, sind ein Element der theoretischen Informatik.Eine abstrakte Maschine ähnelt einer Funktion in der Mathematik.Es empfängt Eingaben und erzeugt Ausgaben gemäß den festgelegten Regeln.Abstrakte Maschinen unterscheiden sich von wörtlicheren Maschinen, da angenommen wird, dass sie perfekt und unabhängig von der Hardware funktionieren.Sie sind auf der Grundlage von Merkmalen in Typen unterteilt, wie sie ihre Operationen ausführen können und welche Arten von Eingaben sie erhalten können.

Bei der Klassifizierung abstrakter Maschinen betrifft eine der einfachsten Unterschiede die Anzahl der Operationen, die sie bei der Durchführung von Operationen darstellen dürfenbeliebiger Punkt.Eine abstrakte Maschine wird als deterministisch bezeichnet, wenn es immer nur eine Möglichkeit gibt, dass sie fortgesetzt wird.Es ist nicht deterministisch, wenn die Maschine in mindestens einem ihrer möglichen Zustände mehrere Möglichkeiten gibt.Ein Pushdown -Automat ist einer, der die Fähigkeit hat, seinen Eingabestapel zu manipulieren, anstatt einfach einzeln auf sie zu reagieren, in der Reihenfolge, in der sie erscheinen.Eines dieser Beispiele ist Conways Game of Life, eine deterministische abstrakte Maschine, da nur eine Konfiguration aus jedem anderen herauskommen kann.Dieses Spiel verwendet ein Raster, in dem jede Box oder jede Zelle entweder das Leben oder das tote Zustand haben kann.Der Zustand des gesamten Gitters wird auf der Grundlage des vorherigen Staates bestimmt.Wenn eine lebende Zelle genau zwei oder drei andere lebende Zellen berührt, lebt sie weiterhin.Wenn es eins, zwei oder mehr als drei Nachbarn (bis zu möglich) hat, stirbt es.Eine tote Zelle mit genau drei Nachbarn wird zum Leben erweckt;Andernfalls bleibt es tot.

Ein anderes Beispiel, die Turing -Maschine, ist eine der grundlegendsten und grundlegendsten abstrakten Maschinen der Informatik.Eine Turing -Maschine führt Operationen auf einem Band aus und mdash; eine Reihe von Symbolen mdash; von unbegrenzter Größe.Es enthält Anweisungen sowohl zum Ändern der Symbole als auch zum Ändern des Symbols, auf dem es arbeitet.Eine einfache Turing -Maschine hat möglicherweise nur das Anweisungssymbol auf 1 und bewegen Sie sich dann rechts.Diese Maschine würde nichts anderes ausgeben als eine Reihe von 1s.Diese einfache Turing -Maschine ist deterministisch, ist jedoch auch möglich, nicht deterministische Turing -Maschinen zu konstruieren, mit denen verschiedene Operationen mit demselben Eingang ausgeführt werden können. Diese abstrakten Maschinen können viele Zwecke dienen.Sie können lustige theoretische Spielzeuge sein, können aber auch als Modelle für echte Computersysteme dienen.Die abstrakte Maschine ist das Herzstück der Informatik als Disziplin.