Turing makinesi, 1936'da 20. yüzyılın ünlü bir İngiliz matematikçi ve mantığı olan Alan Turing tarafından icat edilen bir bilgisayarın nasıl çalışacağına dair felsefi bir yapıdır. Turing makinesinin arkasındaki fikirler, 2011'den itibaren mevcut olan tüm modern bilgisayar yazılımları ve donanım sistemleri için temel teşkil etse de, Turing'in yarattığı gerçek kavramlar hiçbir zaman o zaman gerçek bir cihaz oluşturmak için kullanılmadı ve dijital bilgisayarlar herhangi bir zamanda var olmadan önce icat edildi. gerçek biçim Bir Turing makinesinin üzerinde çalıştığı prensipler, girdi ve çıktı verileri için bir dizi kontrol, bir şekilde verileri işleyen bir makine ve bu verilerin makine tarafından nasıl işlendiğine ilişkin bir dizi kural içerir.
Alan Turing'in keşfinin ardındaki deha, matematiksel semboller veya bir dili içeren harfler gibi anlamlı bilgileri temsil eden herhangi bir tutarlı sembol grubunun, işleme için uygun kurallar dizisi verilirse, bir makine tarafından mekanik olarak işlenebilmesiydi. Bu, karmaşık problemler için mantıklı sorular sorulabilen ve hızlı bir şekilde tarafsız cevaplar bulabilen mekanik cihazların oluşturulmasına neden olacaktır. Turing makinesi, bu açıdan, bilgisayarlardaki merkezi işlem birimlerinin (CPU'ların) 2011'den itibaren çalışması için dayandığı derlenmiş bir bilgisayar talimatları listesi olan bilgisayar algoritması için bir öncüdür.
Turing makinesi için tasarım, 21. yüzyılın günümüzün bilgisayar standartları tarafından basitleştirildi ve fiziksel işlevi, uygulanmasına ilişkin olarak pratik değildi, ancak kurulduğu fikirlerin sağlam bir temeli vardı. Makine, üzerinde bantların üzerinden geçerken bir kafa ile okunabilen ve üzerinde sembollerin yazılı olduğu bir banttan oluşuyordu. Semboller okunurken, bantın hareketini yönlendirecek ve makine tarafından üretilen çıktı değerlerini etkileyecek belirli durumları makinede çağırırlar. 2011'in modern bilgisayar sistemlerine analog, kasetin bilgisayar yazılım kodunu veya algoritmalarını, okuyucunun CPU olduğunu ve çıktının, monitörler, hoparlörler ve yazıcılar, ağ trafiği ve daha fazlası gibi görüntüleme ve iletim sistemleri olacağı şeklinde olacaktır.
Turing makinesinin arkasındaki fikirler, herhangi bir hesaplama dizisini gerçekleştirmenin temel bir işlevi olarak görüldü ve aynı zamanda insan beyninin nasıl çalıştığı ile de karşılaştırılabilir. Turing makinesinin kendisini ve gününü başkalarıyla tartışmak, pratik olarak her türlü düşünülebilir hesaplamayı yapmak için uyarlanabileceğine ve tüm insan sorunlarını çözmek için evrensel bir makine olarak hareket edebileceğine inanıyordu. Bununla birlikte, bu kavramla yakında ortaya çıkan sorun, Turing tarpit olarak bilinir ve her ne kadar kendi kendine tutarlı bir semboller kümesi, bir Turing makinesi tarafından işlenebilse de, bu tür bir makinenin sorular tamamen giderek daha karmaşık ve çok katmanlı işlem kurallarına dayanmaktadır.
Bilgisayar bilimi kısa sürede Turing makine ilkelerine dayanan yazılım ve donanım sistemlerinin program döngüleri olarak bilinen anlamsız hesaplamalarda nasıl boğulabileceği ile ilgili sorunlarla karşılaştı. Mantıksal sınırlamalar, kuantum ve olasılıksal Turing makinelerininki gibi Turing makine prensiplerine adaptasyonlara neden oldu. Olasılıklı bir Turing makinesi, paralel olarak farklı sonuçlar üretmek için makinede eşzamanlı olarak çalıştırılan çoklu bant fikrini kullanır; bu, sonucun büyük olasılıkla doğru olması olasılığına dayanarak birbirlerine karşı ağırlıklandırılır. Bu tür makineler, 2011 yılından itibaren gelişmiş kontrol sistemlerinde bulanık mantık yazılımının nasıl çalıştığına benzer şekilde sonuçlara ulaşacaktır.
Turing makinesi prensibine dayanan kuantum bir bilgisayar, okunana kadar sürekli belirlenmiş bir durumda sembol hücrelerinin bulunduğu sonsuz uzunlukta bir kasete sahip olacaktır. Bu, 2011'den itibaren bilgisayarlarda kullanılan veri işleme prosedürlerinden çok daha üstün olacak bir paralel işlem şekli sağlayacaktır. Quantum Turing makineleri, erişilinceye kadar tek tek bellek hücrelerinde birden fazla değer saklama seçeneği sunar; yap.
