เครื่องจักรทัวริงเป็นสิ่งก่อสร้างทางปรัชญาสำหรับวิธีที่คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้คิดค้นในปี 1936 โดย Alan Turing นักคณิตศาสตร์และนักตรรกวิทยาชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียงในศตวรรษที่ 20 แนวคิดเบื้องหลังเครื่องทัวริงเป็นพื้นฐานสำหรับซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์และระบบฮาร์ดแวร์ที่ทันสมัยทั้งหมดที่มีอยู่ในปี 2011 แม้ว่าแนวคิดทัวริงที่สร้างขึ้นจริงไม่เคยถูกนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์จริงในเวลานั้นและถูกประดิษฐ์ขึ้นก่อนคอมพิวเตอร์ดิจิทัล รูปแบบจริง หลักการที่ฟังก์ชั่นของเครื่องจักรทัวริงรวมถึงชุดควบคุมสำหรับข้อมูลอินพุทและเอาท์พุทเครื่องสำหรับประมวลผลข้อมูลในบางรูปแบบและชุดของกฎที่กำหนดไว้สำหรับวิธีการประมวลผลข้อมูลโดยเครื่อง
อัจฉริยะที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบของอลันทัวริงคือกลุ่มสัญลักษณ์ที่สอดคล้องกันซึ่งเป็นตัวแทนของข้อมูลที่มีความหมายเช่นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์หรือตัวอักษรที่ประกอบด้วยภาษาสามารถประมวลผลทางกลไกได้โดยเครื่องจักรหากได้รับชุดกฎที่เหมาะสมสำหรับการดำเนินการ สิ่งนี้จะส่งผลให้เกิดการสร้างอุปกรณ์กลไกที่สามารถถามคำถามเชิงตรรกะสำหรับปัญหาที่ซับซ้อนและเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วด้วยคำตอบที่เป็นกลาง เครื่องทัวริงเป็นสารตั้งต้นในส่วนนี้เกี่ยวกับอัลกอริธึมของคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นรายการที่รวบรวมคำสั่งคอมพิวเตอร์ที่หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ในคอมพิวเตอร์อาศัยทำงานในปี 2011
การออกแบบสำหรับเครื่องจักรทัวริงนั้นเรียบง่ายโดยมาตรฐานการคำนวณแบบสมัยใหม่ของศตวรรษที่ 21 และการทำงานทางกายภาพของมันนั้นไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง แต่แนวคิดที่ว่ามันถูกสร้างขึ้นนั้นมีรากฐานที่แข็งแกร่ง เครื่องประกอบด้วยเทปหรือริบบิ้นที่มีสัญลักษณ์ตราตรึงอยู่บนหัวซึ่งสามารถอ่านได้โดยหัวเมื่อเทปถูกส่งผ่าน เมื่อมีการอ่านสัญลักษณ์พวกเขาจะเรียกใช้สถานะบางอย่างในเครื่องซึ่งจะควบคุมการเคลื่อนที่ของเทปและส่งผลต่อค่าเอาต์พุตที่ผลิตโดยเครื่อง ระบบคอมพิวเตอร์แบบอะนาล็อกกับสมัยใหม่ในปี 2011 คือเทปหมายถึงรหัสซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์หรืออัลกอริทึมผู้อ่านคือซีพียูและผลลัพธ์จะเป็นระบบการแสดงผลและส่งสัญญาณเช่นจอภาพลำโพงและเครื่องพิมพ์เครือข่ายการจราจรและอื่น ๆ
แนวคิดที่อยู่เบื้องหลังเครื่องจักรทัวริงถูกมองว่าเป็นฟังก์ชันพื้นฐานของการคำนวณแบบต่าง ๆ และยังสามารถนำมาเปรียบเทียบกับการทำงานของสมองมนุษย์ได้ ทัวริงของตัวเองและคนอื่น ๆ ในสมัยของเขาเชื่อว่าเครื่องจักรทัวริงสามารถปรับตัวให้สามารถทำการคำนวณได้ทุกประเภทและทำหน้าที่เป็นกลไกสากลสำหรับการแก้ปัญหามนุษย์ทั้งหมด อย่างไรก็ตามปัญหาที่เกิดขึ้นกับแนวคิดในไม่ช้าก็เป็นที่รู้จักกันในนามของทัวริง tarpit และหมายถึงความจริงที่ว่าแม้ว่าจะสามารถประมวลผลชุดสัญลักษณ์ที่สอดคล้องกันของตัวเอง - เครื่องจักรทัวริง คำถามขึ้นอยู่กับกฎการประมวลผลที่ซับซ้อนมากขึ้นและหลายชั้น
วิทยาการคอมพิวเตอร์ในไม่ช้าประสบปัญหาเกี่ยวกับวิธีการที่ระบบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ตามหลักการของทัวริงเครื่องสามารถจมลงในการคำนวณที่ไม่มีความหมายที่เรียกว่าลูปโปรแกรม ข้อ จำกัด เชิงตรรกะนำไปสู่การดัดแปลงเกี่ยวกับหลักการของเครื่องจักรทัวริงเช่นของเครื่องจักรทัวริงและควอนตัม เครื่องทัวริงน่าจะเป็นใช้ความคิดของหลายเทปที่กำลังทำงานอยู่ในเครื่องพร้อมกันเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่แตกต่างกันในแบบคู่ขนานซึ่งจะถูกถ่วงน้ำหนักกับแต่ละอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับความน่าจะเป็นของผลที่น่าจะเป็น เครื่องดังกล่าวจะถึงข้อสรุปในลักษณะที่คล้ายกับวิธีการใช้งานซอฟท์แวร์ตรรกศาสตร์คลุมเครือในระบบควบคุมขั้นสูงในปี 2554
คอมพิวเตอร์ควอนตัมตามหลักการของเครื่องจักรทัวริงจะมีเทปความยาวไม่สิ้นสุดกับเซลล์ของสัญลักษณ์ในสถานะไม่บึกบึนถาวรจนกว่าจะอ่าน สิ่งนี้จะให้รูปแบบของการประมวลผลแบบขนานซึ่งจะเหนือกว่าขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ในปี 2011 เครื่อง Quantum Turing เสนอทางเลือกในการเก็บค่าหลายค่าในแต่ละเซลล์ของหน่วยความจำจนกระทั่งเข้าถึง ทำ.
