Qu'est-ce qu'une machine Turing?
Une machine Turing est une construction philosophique sur le fonctionnement d'un ordinateur, inventée en 1936 par Alan Turing, un célèbre mathématicien et logicien anglais du 20
th . Les idées derrière la machine Turing sont la base de tous les logiciels informatiques modernes et des systèmes matériels qui existent à partir de 2011, bien que les concepts réels créés aient été utilisés pour créer un appareil réel à l'époque, et ont été inventés avant l'existence d'ordinateurs numériques sous une forme réelle. The principles upon which a Turing machine functions include a set of controls for input and output data, the machine for processing the data in some form, and a set of established rules for how this data is processed by the machine.
The genius behind Alan Turing's discovery was that any consistent group of symbols representing meaningful information, such as mathematical symbols or letters comprising a language, could be processed mechanically by a machine if given a proper set of rules for their procéderssing. Cela entraînerait la création de dispositifs mécaniques qui pourraient être posés des questions logiques pour des problèmes complexes et trouver rapidement des réponses impartiales. La machine Turing était un précurseur à cet égard à un algorithme informatique, qui est une liste compilée d'instructions informatiques que les unités de traitement centrales (CPU) dans les ordinateurs s'appuient pour fonctionner en 2011.
La conception de la machine Turing a été simpliste selon les normes informatiques modernes du 21
st , et sa fonction physique était impraticable quant à sa mise en œuvre, mais les idées sur lesquelles il a été construit avait une base solide. La machine se composait d'un ruban ou d'un ruban avec des symboles imprimés dessus, qui pouvaient être lus par une tête lorsque le ruban a été transmis dessus. Au fur et à mesure que les symboles étaient lus, ils invoqueraient certains états de la machine, ce qui dirigerait le mouvement de la bande et affecterait les valeurs de sortieproduit par la machine. L'analogue des systèmes informatiques modernes de 2011 serait que la bande représente le code ou les algorithmes du logiciel informatique, le lecteur est le processeur, et la sortie serait des systèmes d'affichage et de transmission tels que les moniteurs, les haut-parleurs et les imprimantes, le trafic réseau, et plus encore.
Les idées derrière la machine Turing ont été considérées comme une fonction fondamentale de l'exécution de n'importe quelle série de calculs et pouvaient également être comparées au fonctionnement du cerveau humain. Turing lui-même et d'autres de son époque pensaient que la machine Turing pouvait être adaptée pour effectuer pratiquement tout type de calcul imaginable et agir comme une machine universelle pour résoudre tous les problèmes humains. Le problème qui s'est rapidement posé avec le concept, cependant, est connu comme un tarpe Turing, et se réfère au fait que, bien que tout ensemble auto-cohérent de symboles puisse être traité par une machine Turing, obtenir une telle machine pour produire des réponses significatives aux questions s'appuie entièrement sur des ensembles de plus en plus complexes et multicouchesdes règles de traitement.
L'informatique a rapidement rencontré des problèmes avec la façon dont les logiciels et les systèmes matériels basés sur les principes de la machine Turing pourraient s'enliser dans les calculs dénués de sens appelés boucles de programme. Les limitations logiques ont conduit à des adaptations sur les principes de la machine de Turing, tels que celui des machines de Turing quantiques et probabilistes. Une machine de Turing probabiliste utilise l'idée que plusieurs bandes sont exécutées simultanément dans la machine pour produire des résultats différents en parallèle, qui sont ensuite pondérés les uns contre les autres en fonction de la probabilité dont le résultat est très probablement précis. De telles machines atteindraient des conclusions d'une manière similaire à la façon dont le logiciel logique flou fonctionne dans des systèmes de contrôle avancés en 2011.
Un ordinateur quantique basé sur le principe de la machine Turing aurait une bande de longueur infinie avec des cellules de symboles dans un état perpétuel indéterminé jusqu'à sa lecture. Cela fournirait une forme de traitement parallèle qui serait largement supérieur àLes procédures de traitement des données utilisées dans les ordinateurs à partir de 2011. Les machines quantiques Turing offrent la possibilité de stocker plusieurs valeurs dans des cellules de mémoire individuelles jusqu'à accéder, ce que les ordinateurs standard basés sur la logique ne peuvent pas faire.