Презентация "Машина Тьюринга" по информатике – проект, доклад

Выполнил студент группы ПК2-12 Баютова Надя.

Машина Тьюринга

Определение:

Машина Тьюринга(МТ) — абстрактный исполнитель (абстрактная вычислительная машина) , осуществляющий алгоритмический процесс. Была предложена Аланом Тьюрингом в 1936 году.

Устройство машины Тьюринга.

1. Внешний алфавит: А = {a0, a1, …, a n} Элемент a0 называется пустой символ. В этом алфавите в виде слова кодируется исходный набор данных и результат работы алгоритма Устройство машины Тьюринга.

2. Внутренний алфавит Q = {q0, q1, …, qm}, {П, Л, С} В любой момент времени машина М находится в одном из состояний q0, q1, …, qm При этом: q1 - начальное состояние q0 - заключительное состояние Символы {П, Л, С} – символы сдвига (вправо, влево, на месте)

3) Внешняя память (лента) Машина имеет ленту, разбитую на ячейки, в каждую из которых может быть записана только одна буква.

Внешняя память (лента)

Пустая клетка содержит a0. В каждый момент времени на ленте записано конечное число непустых букв. Лента является конечной, но дополняется в любой момент ячейками слева и справа для записи новых непустых символов. Это соответствует принципу абстракции потенциальной осуществимости.

4) Каретка (управляющая головка) Каретка машины располагается над некоторой ячейкой ленты – воспринимает символ, записанный в ячейке В одном такте работы каретка сдвигается на одну ячейку (вправо, влево) или остается на месте

5. Функциональная схема (программа). Программа машины состоит из команд: Для каждой пары (qi, aj) программа машины должна содержать одну команду (детерминированная машина Тьюринга).

Описание работы машины Тьюринга

К началу работы машины на ленту подается исходный набор данных в виде слова  Будем говорить, что непустое слово а в алфавите А{а0} воспринимается машиной в стандартном положении, если: -оно задано в последовательных ячейках ленты, - все другие ячейки пусты, - машина обозревает крайнюю правую ячейку из тех, в которых записано слово а.

Стандартное положение называется начальным (заключительным), если машина, воспринимающая слово в стандартном положении, находится в начальном состоянии q1 (стоп-состоянии q0)

Находясь в не заключительном состоянии, машина совершает шаг, который определяется текущим состоянием qi обозреваемым символом aj

В соответствии с командой qi - qkal Х выполняются следующие действия: Содержимое обозреваемой ячейки aj стирается и в нее записывается символ al (который может совпадать с aj ) Машина переходит в новое состояние qk (оно может совпадать с состоянием qi ) Каретка перемещается в соответствии с управляемым символом Х Є {П, Л, С}