Hva er en Turing -maskin?

En Turing -maskin er en filosofisk konstruksjon for hvordan en datamaskin kan fungere, oppfunnet i 1936 av Alan Turing, en berømt engelsk matematiker og logiker fra 20 århundre.Ideene bak Turing -maskinen er grunnlaget for alle moderne dataprogramvare og maskinvaresystemer som finnes fra 2011, selv om de faktiske konseptene Turing som ble opprettet aldri ble brukt til å bygge en faktisk enhet på den tiden, og ble oppfunnet før digitale datamaskiner eksisterte i noenekte form.Prinsippene som en Turing -maskinfunksjoner inkluderer et sett med kontroller for inngangs- og utdata, maskinen for behandling av dataene i en eller annen form, og et sett med etablerte regler for hvordan disse dataene blir behandlet av maskinen. Geniet bakAlan Turings Discovery var at enhver konsistent gruppe symboler som representerer meningsfull informasjon, for eksempel matematiske symboler eller bokstaver som består av et språk, kan behandles mekanisk av en maskin hvis det er gitt et riktig sett med regler for behandlingen.Dette vil resultere i å lage mekaniske enheter som kan stilles logiske spørsmål for komplekse problemer og raskt komme med objektive svar.Turing -maskinen var en forløper i så måte en datamaskinalgoritme, som er en samlet liste over datamaskininstruksjoner som sentrale prosesseringsenheter (CPUer) i datamaskiner er avhengige av å fungere fra 2011.

Designet for Turing -maskinen var forenklet avModerne databehandlingsstandarder for det 21. århundre, og dens fysiske funksjon hadde upraktiske forhold til implementeringen, men ideene som den ble bygget hadde et solid fundament.Maskinen besto av et bånd eller bånd med påtrykte symboler på det, som kunne leses av et hode da båndet ble ført over det.Da symbolene ble lest, ville de påkalle visse tilstander i maskinen, som ville rette bevegelsen til båndet og påvirke utgangsverdiene produsert av maskinen.Det analoge til moderne datasystemer i 2011 vil være at båndet representerer dataprogramvarekode eller algoritmer, leseren er CPU, og utdataene vil være visnings- og overføringssystemer som skjermer, høyttalere og skrivere, nettverkstrafikk og mer.

Ideene bak Turing -maskinen ble sett på som en grunnleggende funksjon ved å utføre enhver serie beregninger og kunne også sammenlignes med hvordan den menneskelige hjernen fungerer.Turing seg selv og andre på sin tid trodde at Turing -maskinen kunne tilpasses for å utføre praktisk talt enhver form for tenkelig beregning og fungere som en universell maskin for å løse alle menneskelige problemer.Problemet som snart oppsto med konseptet, er imidlertid kjent som en Turing Tarpit, og refererer til det faktum at selv om ethvert selvkonsistent sett med symboler kan behandles av en Turing-maskin, får du en slik maskin til å gi meningsfulle svar påSpørsmål er helt avhengig av stadig mer komplekse og flerlags sett med behandlingsregler. Datavitenskap har snart problemer med hvordan programvare og maskinvaresystemer basert på Turing Machine-prinsipper kan bli fast i meningsløse beregninger kjent som programløkker.Logiske begrensninger førte til tilpasninger på Turing Machine -prinsipper, for eksempel kvante- og probabilistiske Turing -maskiner.En sannsynlig Turing -maskin bruker ideen om at flere bånd kjøres i maskinen samtidig for å gi forskjellige resultater parallelt, som deretter vektes mot hverandre basert på sannsynligheten for hvilket resultat er mest sannsynlig nøyaktig.Slike maskiner vil komme til konklusjoner på en måte som ligner på hvordan fuzzy logikkprogramvare fungerer i avanserte kontrollsystemer fra 2011. En kvantedatamaskin basert på Turing Machine -prinsippet ville ha et bånd av uendelig lengde med celler av symboler i en evig ubestemt tilstandtil det er lest.Dette vil sørge for en form for parallell prosessering som ville være overlegen dato for data procesSyngprosedyrer brukt i datamaskiner fra og med 2011. Kvanteturingmaskiner tilbyr muligheten til å lagre flere verdier i individuelle celler av minnet til de er tilgjengelige, hvilke standard logikkbaserte datamaskiner ikke kan gjøre.