圖靈機(jī)是一種什么機(jī)器?
2023-04-20 15:44:28 閱讀(211)
如何理解圖靈機(jī)是一個(gè)關(guān)于計(jì)算的模型?
圖靈對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)主要是:建立了圖靈機(jī)的理論模型,發(fā)展了可計(jì)算性理論;提出了定義機(jī)器智能的圖靈測(cè)試。 馮·諾依曼的貢獻(xiàn)主要是:確立了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu),即馮·諾依曼結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)可以概括為如下幾點(diǎn): (1)使用單一的處理部件來(lái)完成計(jì)算、存儲(chǔ)以及通信的工作; (2)存儲(chǔ)單元是定長(zhǎng)的線性組織; (3)存儲(chǔ)空間的單元是直接尋址的; (4)使用機(jī)器語(yǔ)言,指令通過(guò)操作碼來(lái)完成簡(jiǎn)單的操作; (5)對(duì)計(jì)算進(jìn)行集中的順序控制。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的劃代原則主要是依據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的電子器件不同來(lái)劃分的,這就是人們通常所說(shuō)的電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等四代。
1936年誰(shuí)發(fā)明了通用圖靈機(jī)?
1936年艾倫.圖靈發(fā)明了通用圖靈機(jī)。 艾倫圖靈(Alan Mathison Turing)生于1912年6月23日的倫敦,于1954年的6月7日去世。 他是一位英國(guó)數(shù)學(xué)家和邏輯學(xué)家,他對(duì)數(shù)學(xué)、密碼分析、邏輯、哲學(xué)、數(shù)學(xué)生物學(xué)以及后來(lái)命名為計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能和人工生命的新領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)。
1936年誰(shuí)發(fā)明了通用圖靈機(jī)?
1936年,英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭?麥席森?圖靈(1912―-1954年)提出了一種抽象的計(jì)算模型——圖靈機(jī)( Turing machine)。 圖靈機(jī),又稱圖靈計(jì)算機(jī),即將人們使用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程進(jìn)行抽象,由一個(gè)虛擬的機(jī)器替代人類進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。 它是一種精確的通用計(jì)算機(jī)模型,能模擬實(shí)際計(jì)算機(jī)的所有計(jì)算行為。
為什么說(shuō)圖靈機(jī)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的理論模型?
圖靈機(jī)的意義與思想內(nèi)涵: 圖靈提出圖靈機(jī)的模型并不是為了同時(shí)給出計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì),它的意義我認(rèn)為有如下幾點(diǎn): 1、 它證明了通用計(jì)算理論,肯定了計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的可能性,同時(shí)它給出了計(jì)算機(jī)應(yīng)有的主要架構(gòu); 2、 圖靈機(jī)模型引入了讀寫(xiě)與算法與程序語(yǔ)言的概念,極大的突破了過(guò)去的計(jì)算機(jī)器的設(shè)計(jì)理念; 3、 圖靈機(jī)模型理論是計(jì)算學(xué)科最核心的理論,因?yàn)橛?jì)算機(jī)的極限計(jì)算能力就是通用圖靈機(jī)的計(jì)算能力,很多問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化到圖靈機(jī)這個(gè)簡(jiǎn)單的模型來(lái)考慮。 對(duì)圖靈機(jī)給出如此高的評(píng)價(jià)并不是高估,因?yàn)閺乃脑O(shè)計(jì)與運(yùn)行中,我們可以看到其中蘊(yùn)涵的很深邃的思想。 通用圖靈機(jī)等于向我們展示這樣一個(gè)過(guò)程:程序和其輸入可以先保存到存儲(chǔ)帶上,圖靈機(jī)就按程序一步一步運(yùn)行直到給出結(jié)果,結(jié)果也保存在存儲(chǔ)帶上。 另外,我們可以隱約看到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)主要構(gòu)成(其實(shí)就是馮諾依曼理論的主要構(gòu)成),存儲(chǔ)器(相當(dāng)于存儲(chǔ)帶),中央處理器(控制器及其狀態(tài),并且其字母表可以僅有0和1兩個(gè)符號(hào)),IO系統(tǒng)(相當(dāng)于存儲(chǔ)帶的預(yù)先輸入);
1950年圖靈在發(fā)表的論文中首次提出圖靈機(jī)的概念?
1936年,圖靈向倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志投一篇論文,題為“論數(shù)字計(jì)算在決斷難題中的應(yīng)用”。在這篇開(kāi)創(chuàng)性的論文中,圖靈給“可計(jì)算性”下了一個(gè)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,并提出著名的“圖靈機(jī)”(Turing Machine)的設(shè)想?!皥D靈機(jī)”不是一種具體的機(jī)器,而是一種思想模型,可制造一種十分簡(jiǎn)單但運(yùn)算能力極強(qiáng)的計(jì)算裝置,用來(lái)計(jì)算所有能想象得到的可計(jì)算函數(shù)。“圖靈機(jī)”與“馮·諾伊曼機(jī)”齊名,被永遠(yuǎn)載入計(jì)算機(jī)的發(fā)展史中。 1950年10月,圖靈又發(fā)表另一篇題為“機(jī)器能思考嗎”的論文,成為劃時(shí)代之作。也正是這篇文章,為圖靈贏得了“人工智能之父”的桂冠。圖靈還進(jìn)一步預(yù)測(cè)稱,到2000年,人類應(yīng)該可以用10GB的計(jì)算機(jī)設(shè)備,制造出可以在5分鐘的問(wèn)答中騙過(guò)30%成年人的人工智能。
“圖靈機(jī)”由哪幾部分組成?
由以下幾個(gè)部分組成: 1.一條無(wú)限長(zhǎng)的紙帶 TAPE。紙帶被劃分為一個(gè)接一個(gè)的小格子,每個(gè)格子上包含一個(gè)來(lái)自有限字母表的符號(hào),字母表中有一個(gè)特殊的符號(hào) 表示空白。紙帶上的格子從左到右依此被編號(hào)為 0,1,2,... ,紙帶的右端可以無(wú)限伸展。 2.一個(gè)讀寫(xiě)頭 HEAD。該讀寫(xiě)頭可以在紙帶上左右移動(dòng),它能讀出當(dāng)前所指的格子上的符號(hào),并能改變當(dāng)前格子上的符號(hào)。 3.一套控制規(guī)則 TABLE。它根據(jù)當(dāng)前機(jī)器所處的狀態(tài)以及當(dāng)前讀寫(xiě)頭所指的格子上的符號(hào)來(lái)確定讀寫(xiě)頭下一步的動(dòng)作,并改變狀態(tài)寄存器的值,令機(jī)器進(jìn)入一個(gè)新的狀態(tài)。 4.一個(gè)狀態(tài)寄存器。它用來(lái)保存圖靈機(jī)當(dāng)前所處的狀態(tài)。圖靈機(jī)的所有可能狀態(tài)的數(shù)目是有限的,并且有一個(gè)特殊的狀態(tài),稱為停機(jī)狀態(tài)。參見(jiàn)停機(jī)問(wèn)題。
電腦發(fā)明者發(fā)明的圖靈機(jī)最初用于什么用途?
圖靈機(jī)(英語(yǔ):Turing Machine,又稱:確定型圖靈機(jī))是英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫·圖靈于1936年提出的一種將人的計(jì)算行為抽象掉的數(shù)學(xué)邏輯機(jī),其更抽象的意義為一種計(jì)算模型,可以看作等價(jià)于任何有限邏輯數(shù)學(xué)過(guò)程的終極強(qiáng)大邏輯機(jī)器。 即將人們使用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程進(jìn)行抽象,由一個(gè)虛擬的機(jī)器替代人們進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。
圖靈機(jī)的概念有什么樣的意義?
圖靈機(jī)的意義與思想內(nèi)涵:圖靈提出圖靈機(jī)的模型并不是為了同時(shí)給出計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì),它的意義我認(rèn)為有如下幾點(diǎn): 1、它證明了通用計(jì)算理論,肯定了計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的可能性,同時(shí)它給出了計(jì)算機(jī)應(yīng)有的主要架構(gòu); 2、圖靈機(jī)模型引入了讀寫(xiě)與算法與程序語(yǔ)言的概念,極大的突破了過(guò)去的計(jì)算機(jī)器的設(shè)計(jì)理念; 3、圖靈機(jī)模型理論是計(jì)算學(xué)科最核心的理論,因?yàn)橛?jì)算機(jī)的極限計(jì)算能力就是通用圖靈機(jī)的計(jì)算能力,很多問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化到圖靈機(jī)這個(gè)簡(jiǎn)單的模型來(lái)考慮。對(duì)圖靈機(jī)給出如此高的評(píng)價(jià)并不是高估,因?yàn)閺乃脑O(shè)計(jì)與運(yùn)行中,我們可以看到其中蘊(yùn)涵的很深邃的思想。通用圖靈機(jī)等于向我們展示這樣一個(gè)過(guò)程:程序和其輸入可以先保存到存儲(chǔ)帶上,圖靈機(jī)就按程序一步一步運(yùn)行直到給出結(jié)果,結(jié)果也保存在存儲(chǔ)帶上。另外,我們可以隱約看到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)主要構(gòu)成(其實(shí)就是馮諾依曼理論的主要構(gòu)成),存儲(chǔ)器(相當(dāng)于存儲(chǔ)帶),中央處理器(控制器及其狀態(tài),并且其字母表可以僅有0和1兩個(gè)符號(hào)),IO系統(tǒng)(相當(dāng)于存儲(chǔ)帶的預(yù)先輸入);
圖靈機(jī)的工作原理是什么?
一臺(tái)圖靈機(jī)是一個(gè)七元組 (Q,Σ,Γ,δ,q0,qaccept,qreject),其中 Q,Σ,Γ 都是有限集合,且滿足以下條件: 1.Q 是狀態(tài)集合; 2.Σ 是輸入字母表,其中不包含特殊的空白符 □; 3.Γ 是帶字母表,其中 □∈Γ且Σ∈Γ ; 4. δ:Q×「→Q×?!羬L,R}是轉(zhuǎn)移函數(shù),其中L,R 表示讀寫(xiě)頭是向左移還是向右移; 5.q0∈Q是起始狀態(tài); 6. qaccept是接受狀態(tài)。 7.qreject是拒絕狀態(tài),且qreject≠qaccept,圖靈機(jī) M = (Q,Σ,Γ,δ,q0,qaccept,qreject) 將以如下方式運(yùn)作:開(kāi)始的時(shí)候?qū)⑤斎敕?hào)串 從左到右依此填在紙帶的第 號(hào)格子上, 其他格子保持空白(即填以空白符)。 M 的讀寫(xiě)頭指向第 0 號(hào)格子, M 處于狀態(tài) q0。 機(jī)器開(kāi)始運(yùn)行后,按照轉(zhuǎn)移函數(shù) δ 所描述的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。 例如,若當(dāng)前機(jī)器的狀態(tài)為 q,讀寫(xiě)頭所指的格子中的符號(hào)為 x, 設(shè) δ(q,x) = (q',x',L), 則機(jī)器進(jìn)入新?tīng)顟B(tài) q', 將讀寫(xiě)頭所指的格子中的符號(hào)改為 x', 然后將讀寫(xiě)頭向左移動(dòng)一個(gè)格子。 若在某一時(shí)刻,讀寫(xiě)頭所指的是第 0 號(hào)格子, 但根據(jù)轉(zhuǎn)移函數(shù)它下一步將繼續(xù)向左移,這時(shí)它停在原地不動(dòng)。 換句話說(shuō),讀寫(xiě)頭始終不移出紙帶的左邊界。 若在某個(gè)時(shí)刻 M 根據(jù)轉(zhuǎn)移函數(shù)進(jìn)入了狀態(tài) qaccept, 則它立刻停機(jī)并接受輸入的字符串; 若在某個(gè)時(shí)刻 M 根據(jù)轉(zhuǎn)移函數(shù)進(jìn)入了狀態(tài) qreject, 則它立刻停機(jī)并拒絕輸入的字符串。注意,轉(zhuǎn)移函數(shù) δ 是一個(gè)部分函數(shù), 換句話說(shuō)對(duì)于某些 q,x, δ(q,x) 可能沒(méi)有定義, 如果在運(yùn)行中遇到下一個(gè)操作沒(méi)有定義的情況, 機(jī)器將立刻停機(jī)。
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