Представяне на алгоритмични машини. Машина за обучение

Слайд 2.

Въведение

Концепцията за алгоритъма. Алгоритъмът е точен ред, който определя изчислителния процес, идващ от данните за променливата източник до желания резултат (Markov A.A.) свойства на алгоритъма: 1) дискретност. 2) сигурност. 3) изпълнение. 4) Масадност.

Слайд 3.

Математически модел на машината за туризъм

Машината за математика (MT) е математически модел на идеализирана цифрова изчислителна машина. Устройство за машинно устройство. Лента. Четене на главата. Управляващо устройство. Вътрешна памет.

Слайд 4.

Калъф

В клетките на дискретна точка във времето, само един символ (буква) от външната азбука A \u003d (, A1, A2, ..., AN-1), може да бъде записана. Една празна клетка е обозначена със символ и самият символ се нарича празен, докато останалите знаци се наричат \u200b\u200bнепразни.

Слайд 5.

Четене на главата

Главата може да прочете съдържанието на клетката и да записва нов символ от азбуката А. В един часовник, той може да се движи само по една клетка вдясно (p), ляво (L) или да остане на място (h).

Слайд 6.

Вътрешна памет

Вътрешната памет на машината е някакъв ограничителен набор от вътрешни състояния Q \u003d (Q0, Q1, ..., QM), m≥ 1. Ние ще приемем тази сила | Q | ≥2. Две машини на машината са от особено значение: Q1 е първоначалното вътрешно състояние (първоначалните вътрешни състояния могат да бъдат няколко), Q0 е крайното състояние или Stop State (крайното състояние винаги е едно). Във всеки момент от времето, MT се характеризира с положението на главата и вътрешното състояние.

Слайд 7.

Управляващо устройство

Извършва следните действия: променя AI символа, който се чете по време на нов символ на AJ (по-специално, оставя го непроменен, т.е. AI \u003d AJ); Премества главата в една от следните направления: n, l, p; Променя вътрешното състояние на машината Qi в момента на новия QJ, в който ще има кола в момент t +1. Такива действия на устройството за управление се наричат \u200b\u200bкомандата, която може да бъде написана във формата: Qiadajdqj

Слайд 8.

Работа на колата Tyurrega

Работата на машината е напълно определена от задачата в първия (първоначален) момент: думи на лентата, т.е. последователностите на символите, записани в лентовите клетки (думата се получава чрез четене на тези символи на лентовите клетки отляво вдясно); Ръководители; Вътрешно състояние на машината.

Слайд 9.

Ако думата A1, A2, A1, A1 се записва в началното време на лентата, тогава първоначалната конфигурация ще бъде разгледана: работата на машината за тюринг се състои в последователно прилагане на команди и използването на команда или команда се определя от текущата конфигурация. Така че в горния пример, екип трябва да се прилага с лявата страна на Q1A1. Резултатът от машината се счита за думата, която ще бъде записана на лентата в крайната конфигурация, т.е. в конфигурацията, в която вътрешното състояние на машината е Q0.

Слайд 10.

Примери за автомобили на Тюринг

Пример 1. За изграждане на машина за тюринг T1, която е приложима за всички думи с външна азбука (a, b) и прави следното: всяка дума x1, x2 ... xn, където xi \u003d a или xi \u003d b (i \u003d 1, 2 ... n) преобразува в думата x2, ... xn, x1, т.е. започва да работи с думата x1, x2 ... xn на лентата в първоначалната конфигурация, машината ще спре, и Думата x2, ... xn, x1, ще бъде написана в крайната конфигурация в някаква част от лентата. И всички други лентови клетки (ако такива са) са празни.

Слайд 11.

Решение: за външната азбука на машината T1, вземете задателя A \u003d (, A, B) и за вътрешния - Q \u003d (Q0, Q1, Q2, Q3). Отбори Ние определяме както следва: Q1A PQ2, Q1B PP3, Qiy PPI, където yε (a, b), i \u003d 2, 3; Q2 AHQ0, Q3 BHQ0 Разгледайте работата на T1 машината върху думата BA. В работата на машината върху думата BA първоначалната конфигурация е както следва:

По-кратък запис на тази последователност от конфигурации, т.е. процесът на работа на машината ще бъде: по този начин думата bbabb се рециклира от машината към думата BABBB.

Вижте всички слайдове

Алън Тюринг

Алън Матсън Тюринг Алън Матсън Тюринг (инж. Алън Матисън Тюринг; 23 юни 1912 - 7 юни 1954 г.) - английски математик, логика, криптографа, която има значително въздействие върху развитието на информатиката. Кавалерска заповед на Британската империя (1945), член на Кралското общество Лондон (1951). Абстрактната изчислителна "машина за тюринг", която може да се счита за компютър с общо предназначение, дава възможност за формализиране на концепцията за алгоритъма и все още се използва в различни теоретични и практически проучвания. Научните произведения на A. Tyurring - общопризнат принос на основата на информатиката (и по-специално теориите на изкуствения интелект).

Войно време по време на Втората световна война, Алън Тюринг работи в правителственото училище за кодове и шифри, разположени в парк Блечли, където работата е била насочена към хакерски шифри и кодове на страните от ос. Той оглавява HUT 8 група, отговорна за криптоанализата на немския флот. Туринг е разработил редица хакерски методи, включително теоретичната база за бомби - машини, използвани за хакване на германския енкодер на Енигма.

Машина за обучение за няколко седмици след пристигането им в Blightchli-Park, Turing написа спецификации на електромеханичната машина, която може да помогне с хакването "Енигма" по-ефективно от полската "криптологична бомба". Машина за туриране с подобрения, предложени от математиката Гордън Весман, се превърна в най-важния инструмент за декодиране на съобщенията "Енигма". Колата е наречена бомба. Колата търси възможни настройки, използвани за шифроване на съобщения (роторна поръчка, положение на ротора, свързване на панел), базирана на добре познатия отворен текст. За всяка възможна настройка на ротора (която е имала 1019 държави или 1022 в модификацията, използвана върху подводници), машината е произвела редица логически предположения въз основа на отворения текст (съдържанието и структурата). След това машината определи противоречието, изхвърля набора от параметри и премина към следващия. Така повечето от възможните комплекти бяха предутани и само няколко опции остават за внимателен анализ. Първата кола е пусната в експлоатация на 18 март 1940 година. BRUEP ключовете бяха извършени поради въртене на механични барабани, придружени от звук, като часове за тиктанки.

Колос през юли 1942 г. участва в декодирането на кода Lorenz, използван от германците, за да прехвърлят висшите команди. Лоренц е значително по-труден за "Енигма" и не се поддава на разлагане по съществуващите методи. Предлага се да се използват електронни лампи в дизайнерския декодер и доведе до екипа на Т. Флауер - опитен инженер по електроника. В резултат на съвместни усилия на математиците и инженерите бяха разработени "Колос" - една от първите EUM в света. До 1944 г. с помощта на кода "Лоренц" бе хакнат, което позволи на съюзниците да четат цялата кореспонденция на висшето немско ръководство. Според някои оценки тя донесе поражението на Германия от няколко години

Ранните компютри и турските отпадъци от 1945 до 1947 г., трудни в Ричмънд и работеха на Ace (автоматичен изчислителен двигател) в националната физическа лаборатория. 19 февруари 1946 г. Той представи работата, която може да се нарече първото подробно описание на компютъра със съхранената програма в програмата. Недовързана работа "Първият проект на доклада на EDVAC" (1945) Von Neumanan, предшествал я, но беше много по-малко детайли, а според ръководителя на математическия отдел на Националната физическа лаборатория - Джон Вогурмсли: съдържа редица идеи които принадлежат на д-р Тюринг. Въпреки факта, че изграждането на АС е доста осъществимо, секретността, заобиколена от Britchley-Park, доведе до забавяне в началото на работата, която разочарова. До края на 1947 г. той се върна в Кеймбридж в името на една година-стара ваканция, през която той плодотворно работи върху "интелигентна техника", която не е публикувана по този начин. Докато Алън Тюринг е в Кеймбридж пилот Асо е построен в отсъствието му. Той изпълни първата си програма на 10 май 1950 година. Въпреки че пълната версия на АСЕ никога не е била построена, някои компютри са имали много общо с него, например, Deuce и Bendix G-15

През 1948 г. Алън Тюринг получава ранг на читателя (инж.) В математическия отдел на Университета в Манчестър (английски). Там през 1949 г. става директор на компютърната лаборатория, където работата по програмиране на марка Manchester бях фокусирана. В същото време, втулката продължи да работи по по-абстрактни математически задачи и в работата си "Компютърни машини и интелигентност" (Английски) (списание "ум", октомври 1950 г.) той се обърна към проблема с изкуствения интелект и предложи експеримент, който по-късно стана известен като тест за туризъм. Неговата идея беше, че можем да приемем, че компютърът "мисли", ако човек, който взаимодейства с него, няма да може да различава компютър от друг човек в процеса на комуникация. В този документ Тюринг предложи, че вместо да се опитва да създаде програма, която симулира ума на възрастен, би било много по-лесно да започнем с ума на детето и след това да го научите. CAPTCHA, базирана на гърба на теста за тестване, е широко разпространена в интернет. През 1948 г. Алън, заедно с бившия си колега Дейвид Чамперновн (английски), започна да пише шахматна програма за компютър, който все още не е съществувал. През 1952 г., без да има подходящо устройство за неговото прилагане, туринг изигра игра, в която действията на автомобила симулират, правят един път веднъж на половин час. Играта е записана и в резултат на това програмата е загубила от колегата на Тюринг Алек Глезни, но спечели партията от съпругата на Фамперновната. Също така изобретил метода на LU-разлагането през 1948 г., който се използва днес за решаване на уравнения.