我对图灵机的理解

  1. (1)图灵模型是什么
  2. (2)图灵机是什么
  3. (3)为什么图灵机重要

2019年11月27日更新:之前没学计算理论,只学了计算机科学导论,确实对图灵机理解的很没深度。另外,我制作了一个通用图灵机的演示


下面采用自问自答的方法来叙述一些我的理解吧。

(1)图灵模型是什么

在讨论图灵机之前,应该先讨论一下图灵模型。 图灵模型是用来定义通用计算机的模型。计算机是一个处理数据的黑盒,不去管这个黑盒的原理,只需要知道这个黑盒能够接受数据,处理数据,输出处理好的数据。图灵模型的定义了一种通用计算机,这种计算机可以在接受输入数据的同时接受处理数据的指令集合–程序。程序这个概念是图灵模型之创新,通用计算机的通用在此处得到了体现:只要接受不一样的程序,就能对数据做不一样的处理。

(2)图灵机是什么

接下来是图灵机,图灵机其实只是图灵提出的一个通用的计算模型,这个模型用了纸带来输入输出数据,而读头里自带程序。他为什么要用这种抽象的计算机器来描述通用的计算机呢?我觉得原因有二: 1.在图灵那个时代纸带是最好理解的储存器,所以他就用纸带来储存输入和输出的数据了。然后用一个“头”处理数据,就把计算机简化成黑箱了,方便描述。 2.他要用这个东西只是为了表达只要能提供数据和描述处理数据方式的程序就能用这种简单的通用图灵机计算,且也可以用更强大的通用图灵机计算,区别仅仅是计算速度。

(3)为什么图灵机重要

图灵机的重要在于他说明了一种通用的计算机只要有输入输出和程序部分就可以了。也就是在这种清晰的模型的定义下发展出了我们现在使用的更加方便的计算机模型:冯诺依曼模型。这个模型仅仅是对图灵机的硬件实现给具体化了然而就成为了现在最广泛应用的计算机模型,由此可见图灵机和其模型的重要性。 最早的电子计算机ENIAC就是很典型的图灵机,给计算机输入程序的方式并不是把程序以数据的形式在输入的时候提供给计算机而是在计算机运行前通过对电路重新连接以提供给计算机,这也印证了图灵机和其模型的重要性。


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Title:我对图灵机的理解

Count:727

Author:emon100

Created At:2019-05-13, 00:43:00

Updated At:2020-02-28, 17:11:14

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