Co to jest maszyna Turinga?

Maszyna Turinga jest filozoficzną konstrukcją, w jaki sposób może funkcjonować komputer, wynaleziony w 1936 roku przez Alan Turinga, słynnego angielskiego matematyka i logika XI wieku.Pomysły stojące za maszyną Turinga są podstawą wszystkich nowoczesnych oprogramowania komputerowego i systemów sprzętowych, które istnieją od 2011 r., Chociaż rzeczywiste pojęcia tworzone nigdy nie były używane do budowy rzeczywistego urządzenia i zostały wynalezione, zanim komputery cyfrowe istniały w dowolnymprawdziwa forma.Zasady, na których funkcje maszyny Turinga obejmują zestaw kontroli danych wejściowych i wyjściowych, maszynę do przetwarzania danych w jakiejś formie oraz zestaw ustalonych reguł sposobu, w jaki dane są przetwarzane przez maszynę.Odkrycie Alan Turings było takie, że każda spójna grupa symboli reprezentujących znaczące informacje, takie jak symbole matematyczne lub litery zawierające język, może być przetwarzana mechanicznie przez maszynę, jeśli otrzyma odpowiedni zestaw reguł ich przetwarzania.Spowodowałoby to stworzenie urządzeń mechanicznych, które można było zadawać logiczne pytania dotyczące złożonych problemów i szybko opracować obiektywne odpowiedzi.Maszyna Turinga była prekursorem w tym względzie algorytmu komputerowego, który jest skompilowaną listą instrukcji komputerowych, że jednostki przetwarzania centralnego (CPU) w komputerach odbywają się od 2011 r.

Współczesne standardy obliczeniowe z XI wieku 21 wieku, a jego fizyczna funkcja miała niepraktyczne wdrożenie, ale pomysły, na których został zbudowany, miały solidne podstawy.Maszyna składała się z taśmy lub wstążki z nadrukowanymi symbolami, które można odczytać przez głowę, gdy taśma została przepuszczona.Gdy symbole zostały odczytane, wywoływaliby niektóre stany w maszynie, które kierują ruch taśmy i wpłynęłyby na wartości wyjściowe wytwarzane przez maszynę.Analogiem do nowoczesnych systemów komputerowych z 2011 r. Byłoby to, że taśma reprezentuje kod oprogramowania komputerowego lub algorytmy, czytnik to procesor, a wyjściem byłyby systemy wyświetlania i transmisji, takie jak monitory, głośniki i drukarki, ruch sieciowy i wiele więcej.

Pomysły stojące za maszyną Turinga były postrzegane jako fundamentalna funkcja wykonywania dowolnej serii obliczeń i można je było również porównać z tym, jak działa ludzki mózg.Turinga siebie i innych jego czasów wierzył, że maszyna Turinga może zostać dostosowana do wykonywania praktycznie każdego rodzaju możliwych obliczeń i działają jako uniwersalna maszyna do rozwiązywania wszystkich ludzkich problemów.Problem, który wkrótce pojawił się wraz z tą koncepcją, jest jednak znany jako Turing tarpit i odnosi się do faktu, że chociaż każdy samozwańczy zestaw symboli może być przetwarzany przez maszynę Turinga, uzyskując taką maszynę do tworzenia znaczących odpowiedziPytania opierają się całkowicie na coraz bardziej złożonych i wielowarstwowych zestawach reguł przetwarzania. Informatyka wkrótce napotkała problemy z tym, w jaki sposób oprogramowanie i systemy sprzętowe oparte na zasadach maszyn Turinga mogą ulec zaginięciu w bezsensownych obliczeniach znanych jako pętle programowe.Ograniczenia logiczne doprowadziły do adaptacji zasad maszyn Turinga, takich jak kwantowe i probabilistyczne maszyny Turinga.Probabilistyczna maszyna Turinga wykorzystuje ideę wielu taśm uruchamianych jednocześnie w maszynie, aby uzyskać różne wyniki równolegle, które są następnie ważone ze sobą w zależności od prawdopodobieństwa, które wynik jest najprawdopodobniej dokładne.Takie maszyny doszłyby wnioski w sposób podobny do tego, jak rozmyte oprogramowanie logiczne działają w zaawansowanych systemach sterowania od 2011 r. Komputer kwantowy oparty na zasadzie maszyny Turinga miałby taśmę o nieskończonej długości z komórkami symboli w wiecznym nieokreślonym stanie stanuaż do przeczytania.Zapewniłoby to formę równoległego przetwarzania, która byłaby znacznie lepsza od procesów danychProcedury śpiewane stosowane w komputerach od 2011 r. Maszyny kwantowe oferują opcję przechowywania wielu wartości w poszczególnych komórkach pamięci, dopóki nie są dostępne, czego nie mogą zrobić standardowe komputery oparte na logice.