Hva er en Turing -maskin?
En Turing -maskin er en filosofisk konstruksjon for hvordan en datamaskin kan fungere, oppfunnet i 1936 av Alan Turing, en berømt engelsk matematiker og logiker i det 20 th århundre. Ideene bak Turing -maskinen er grunnlaget for alle moderne dataprogramvare og maskinvaresystemer som finnes fra 2011, selv om de faktiske konseptene Turing opprettet aldri ble brukt til å bygge en faktisk enhet på den tiden, og ble oppfunnet før digitale datamaskiner eksisterte i noen reell form. Prinsippene som en Turing -maskinfunksjoner inkluderer et sett med kontroller for inndata- og outputdata, maskinen for behandling av dataene i en eller annen form, og et sett med etablerte regler for hvordan disse dataene blir behandlet av maskinen.
Geniet bak Alan Turings oppdagelse av en hvilken som helst konsistent gruppe av symbolene som representerer en språket som en matematikk, som et parter som var en hvilken som helst konsistent. Prokssing. Dette vil resultere i å lage mekaniske enheter som kan stilles logiske spørsmål for komplekse problemer og raskt komme med objektive svar. Turing -maskinen var en forløper i så måte en datamaskinalgoritme, som er en samlet liste over datamaskininstruksjoner som sentrale prosesseringsenheter (CPUer) i datamaskiner er avhengige av å fungere fra 2011.
Designet for Turing-maskinen var forenklet etter moderne datastandarder for 21 st Century, og dens fysiske funksjon hadde upraktiske forhold til implementeringen, men ideene som den ble bygget hadde et solid fundament. Maskinen besto av et bånd eller bånd med påtrykte symboler på det, som kunne leses av et hode da båndet ble ført over det. Som symbolene ble lest, ville de påkalle visse tilstander i maskinen, som ville rette bevegelsen til båndet og påvirke utgangsverdieneprodusert av maskinen. Det analoge til moderne datasystemer fra 2011 vil være at båndet representerer dataprogramvarekode eller algoritmer, leseren er CPU, og utdataene vil være visnings- og overføringssystemer som skjermer, høyttalere og skrivere, nettverkstrafikk og mer.
Ideene bak Turing -maskinen ble sett på som en grunnleggende funksjon ved å utføre enhver serie beregninger og kunne også sammenlignes med hvordan den menneskelige hjernen fungerer. Turing seg selv og andre på sin tid trodde at Turing -maskinen kunne tilpasses for å utføre praktisk talt enhver form for tenkelig beregning og fungere som en universell maskin for å løse alle menneskelige problemer. Problemet som snart oppsto med konseptet, er imidlertid kjent som en Turing Tarpit, og refererer til det faktum at selv om ethvert selvkonsistent sett med symboler kan behandles av en Turing-maskin, er det å få en slik maskin til å produsere meningsfulle svar på spørsmål helt i stadig mer kompleks og flerlags settfor behandlingsregler.
Datavitenskap har snart problemer med hvordan programvare og maskinvaresystemer basert på Turing Machine -prinsipper kan bli fast i meningsløse beregninger kjent som programløkker. Logiske begrensninger førte til tilpasninger på Turing Machine -prinsipper, for eksempel kvante- og probabilistiske Turing -maskiner. En sannsynlig Turing -maskin bruker ideen om at flere bånd kjøres i maskinen samtidig for å gi forskjellige resultater parallelt, som deretter vektes mot hverandre basert på sannsynligheten for hvilket resultat er mest sannsynlig nøyaktig. Slike maskiner ville komme til konklusjoner på en måte som ligner på hvordan fuzzy logikkprogramvare fungerer i avanserte kontrollsystemer fra og med 2011.
En kvantedatamaskin basert på Turing Machine -prinsippet ville ha et bånd av uendelig lengde med celler av symboler i en evigvarende ubestemt tilstand til de er lest. Dette vil sørge for en form for parallell prosessering som ville være overlegen overlegen ennProsedyrer for databehandling brukt i datamaskiner fra og med 2011. Kvanteturingmaskiner tilbyr muligheten til å lagre flere verdier i individuelle hukommelsesceller til det er tilgjengelig, hvilke standard logikkbaserte datamaskiner ikke kan gjøre.