2011-09-09 2 views
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튜링 머신과 PDA에 대해 공부할 때 첫 번째 컴퓨팅 디바이스가 튜링 머신이라고 생각했습니다.튜링 기계가 실제 장치 또는 가상 개념입니까?

따라서 나는 튜링 기계라고 불리는 실용적인 기계가 있으며 그 상태가 특수 장치 (예 : 플립 플롭)로 표현 될 수 있으며 자기 테이프의 입력을 받아 들일 수 있다고 생각했습니다.

따라서 의심 나는 How input string is represented in magnetic tapes?을 물었습니다. 그러나 대답과 나의 책에서 주어진 세부 사항에 의해, 나는 튜링 기계가 가설 적이라는 것을 알게되었다.

제 질문은 튜링 기계가 실제로 어떻게 구현 될까요? 예를 들어, 현재의 프로세서에서 맞춤법 오류를 검사하는 데 어떻게 사용됩니까?

튜링 기계가 구형인가요? 또는 그들은 아직도 사용되고 있는가?

답변

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튜링 기계는 여러 가지 이유로 실제로 사용되지 않습니다. 처음에는 무한 테이프를 만드는 데 무한한 자원이 필요하기 때문에 하나를 만드는 것은 불가능합니다. 게다가, 튜링 기계는 본질적으로 데이터 액세스의 순차적 특성 때문에 다른 계산 모델보다 느립니다. 예를 들어, 튜링 기계는 건너 뛸 어레이의 모든 요소를 ​​거치지 않고 배열의 중간으로 점프 할 수 없습니다. 게다가 튜링 기계는 설계하기가 극히 어렵습니다. 32 비트 정수의리스트를 정렬하기 위해 Turing 머신을 작성해보십시오. (실제로는 제발하지 말아요. 정말 힘들어요!)

다음은 왜 튜링 기계를 전혀 연구하지 않는 질문입니까?

  1. 가능성이 계산 될 수 있는지의 한계를 추론하기 : 다행히도,이 작업을 수행하는 이유의 거대한 숫자가있다. 튜링 기계는 지구상의 컴퓨터를 시뮬레이션 할 수 있기 때문에 (또는 교회 - 튜링 논제, 물리적으로 실현 가능한 컴퓨팅 장치에 따라), 튜링 기계가 산출 할 수있는 한계를 보여줄 수 있다면, 우리는 실제 컴퓨터에서 수행되기를 희망 할 수 있습니다.

  2. 알고리즘 정의를 형식화합니다. "이 답을 추측하십시오"라는 문구가 아닌 동안 왜 이진 검색이 알고리즘입니까? 이 질문에 답하기 위해 우리는 컴퓨터가 무엇인지, 알고리즘이 무엇을 의미하는지에 대한 공식적인 모델을 가지고 있어야합니다.튜링 머신을 계산 모델로 삼아 알고리즘이 무엇인지를 엄격하게 정의 할 수 있습니다. 아무도 실제로 알고리즘을 형식으로 변환하려고하지만 알고리즘 및 계산 이론의 분야는 확고한 수학적 근거를 제공합니다.

  3. 결정 성 및 비 결정적 알고리즘의 정의를 공식화합니다. 아마도 컴퓨터 과학에서 가장 열려있는 질문은 P = NP인지 아닌지에 관한 문제입니다. 이 질문은 P와 NP에 대한 공식적인 정의가있는 경우에만 의미가 있으며 결정적 및 비 결정적 계산의 경우 정의가 필요합니다 (기술적으로는 2 차 논리를 사용하여 정의 할 수 있음). 튜링 기계를 가짐으로써 우리는 NP의 중요한 문제에 대해 이야기 할 수 있으며, NP 완전 문제를 발견 할 수있는 방법을 제공합니다. 예를 들어, SAT가 NP 완성이라는 증거는 SAT를 사용하여 튜링 기계를 인코딩하고 입력에서 실행한다는 사실을 사용합니다.

희망이 있습니다.

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실현 불가능한 개념 장치입니다 (무한 테이프가 필요하기 때문에). 어떤 사람들은 튜링 기계의 물리적 구현을 ​​구축했지만 물리적 인 제한으로 인해 진정한 튜링 기계는 아닙니다. http://www.youtube.com/watch?v=E3keLeMwfHY

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튜링 기계가 구식입니까? 또는 현재 날짜에 어떻게 사용됩니까? –

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그들은 모든 경우에 대해 일반화하기 위해 이론 bcz에서 "무한 테이프"라고 말합니다. 그러나 나는 우리 사건의 입력 또는 스택이 얼마나 오래 걸릴지를 알고 있다고 생각한다. (적어도 대략) –

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이들은 알고리즘 계산을 위해 만들어진 수학 개념이다. 그것들은 단순한 아이디어이기 때문에 구식이 될 수 없습니다. 계산 연구를위한 또 다른 아이디어는 Alonzo Church에서 그의 Lambda Calculus와 함께 나왔습니다. 그들은 실제 기계가 아니라 증명과 연구에 사용되는 추상 개념입니다. –

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이것은 이론적 기계

튜링 기계 테이프의 스트립 심볼을 조작 이론적 디바이스 테이블에 따라되는 위키

에서 다음 단락이다 : 여기

하나의 동영상 의 규칙. 단순함에도 불구하고 Turing 머신은 모든 컴퓨터 알고리즘의 로직을 시뮬 레이팅 할 수 있으며 특히 컴퓨터 내부의 CPU 기능을 설명하는 데 유용합니다. 는 인용문

비 결정적 기계 (실제 존재하지 않는)와 같은 다른 기계와 함께이 기계는 계산의 복잡성에 매우 유용 하나의 알고리즘이 다른 것보다 어렵거나 하나의 알고리즘이 풀 수없는 것을 증명 .. .etc

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튜링 머신은 정확히 물리적 인 기계가 아니라 기본적으로 개념적인 기계입니다. Turing 개념은 가설이며, 작고 쉬운 솔루션을 위해 무한 테이프가 필요하기 때문에 현실 세계에서 구현하기가 매우 어렵습니다.

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그 대답은 이전 답변이 놓친 것에 전혀 기여하지 않습니다. –