Algorithmische Maschinenpräsentation. Turing Maschine

"Moderne Party Systems" - Definition einer modernen Partei. Party. Ideologische Funktion. Englische Party. Anzeichen von Partys. Eine kleine Anzahl von Mitgliedern. Machtpartei. Besondere Position in der Gesellschaft. Nähert sich der Definition des Konzepts der "Partei". Essenz I. grundlegender Unterschied Zwischen Ideologien. Konservative und liberale Partei.

"Soziale Verteidigung" - Arbeitskräfte wurde zur Grundlage der sozialen Anerkennung und der Grundlage für den Schutz vor verschiedenen Gefahren und Unglück. Frage: Was aus zwei Faktoren verursachte ein außergewöhnliches niedriges Entlassungsniveau? Die Krise des sozialen Staates. 3. Die umstrittene Natur des Sozialschutzsystems. Wenn es ein unerwartetes Erbschaft mit unerwarteter Erbschaft gibt, der die Position der Arbeiter stören kann, sich als unerwartetes Erbschaft herausstellen.

"EGE on Social Science C8" ist eine Straftat. Bereitstellte Antwort zum Thema. Die Essenz des Plans. Soziale und gefährliche schuldige Handlung. Anrufformularplan. Die Umweltkrise überwinden. Was ist eine Straftat? Missetat. Semantische Elemente. Bereitstellter Plan. Ökologische Krise ist mit anderen verbunden globale Probleme. Verformung in den Köpfen der Menschen.

"Gothic" - In unserer Zeit verbreitete Gothic in fast allen Musikstilen. Unter denen sind bereit, es gibt Atheisten, Christen und Satanisten. Was ist es? Mönche, Sado-Masochisten, Fetischisten. Streitigkeiten über Licht und Dunkelheit. Warum schwarze Farbe? Batina Julia durchgeführt. Freude und Traurigkeit, wie Licht und Dunkelheit - zwei Dimensionen. Als nächstes war der Gothic Roman und Poesie - Byron, Volpul, Anna Reis.

"Russische Verfassung" - Was ist die Verfassung? Präsident der Russischen Föderation. Was sind nationale Werte? Nennen Sie Menschen, deren Taten stolz auf Russland sind. Der Ausdruck "United Common Destiny auf einem Land". 20 Jahre der Verfassung Russische Föderation. Was bedeutet es, das Schicksal des Vaterlandes als sein persönliches anzunehmen. Präambel. Verfassung und seine Rolle. Präambel der Verfassung der Russischen Föderation.

"Lehren an der Gesellschaft und des Menschen" - Postmarksismus. Lehren über die Gesellschaft und den Menschen. Funktionen. G.V.F. GEGEL. Aristoteles. Formen der Landesherrschaft. Altes Indien. Mensch. Wiederbelebung. Antikes China. Vertreter. Technik. Existentialismus. Materialistisches Verständnis der Gesellschaft. Mythen Wertansatz. Adam Smith. Mittelalter. Das Wesen der Theorie des öffentlichen Vertrags.

Die methodische Entwicklung einer Lektion, die in dieser Veröffentlichung diskutiert wird, ist für das Studium in der 10. Klasse, wenn er den thematischen Block untersucht wird " Algorithmus. Algorithmus-Darsteller.».

In der Lektion zum Thema " "Begleitet von einer Multimedia-Präsentation, lernen die Jungs ihr Gerät kennen, lernen Sie den Betriebsprinzip und um ein Programm für die Turingmaschine zu erstellen. Mit dem Unterrichtsmaterial können Sie den algorithmischen Denken an Studenten des Highschools, der Formalisierungsfähigkeit entwickeln.

Nach dem Typ wird diese Beruf kombiniert, auf der die Untersuchung des neuen Materials im Prozess der Lösung von Problemen zum Thema verankert ist. Der Entwicklungsorautor schlägt vor, eine teilweise Suchmethode zum Lernen einzusetzen, wenn der Denkprozess mit sequentialer Richtung und Steuerung des Lehrers produktiv wird.

Beschreibung des Verlaufs der Turingmaschine

In der Bühne der Organisation der Klasse setzt der Lehrer die Jungs an das Arbeiten, formuliert das Thema Klassen und erzählt von der englischen Alan-Turing, was die Entwicklung der Informatik als Wissenschaft erheblich beeinträchtigt.

Als Training in der nächsten Etappe entscheiden Schulkinder die logische Aufgabe mit dem nachfolgenden Test an der Tafel. Es ist wichtig, auf die Fähigkeit zu lenken, einen Argumentalgorithmus aufzuarbeiten.

Aktualisieren Sie mit der Aufgabe auf dem Aufwärmen das zuvor passierte theoretische Material über den Algorithmus- und Algorithmen-Algorithmen. Dafür schlägt der Autor der Entwicklung vor, eine frontale Umfrage über folgende Themen durchzuführen:

Was heißt Algorithmus und an wen es beabsichtigt ist?

Welche Eigenschaften ist der Algorithmus?

Wer kann als Performeralgorithmus erscheinen?

Nennen Sie die grundlegenden Konzepte der Turing-Maschine.

Demonstrieren Sie die wichtigsten Eigenschaften von Algorithmen und konzentrieren sich auf das Beispiel einer Turingmaschine.

Beispiele für Maschinen des theoretischen Teils

Bevor wir mit dem Lösen von Problemen zum Thema fortfahren, geben wir im theoretischen Teil eine Beschreibung der Turing-Maschine an. Wir lenken auf die Klasse in zwei Komponenten eines dieser Autos aufmerksam:

1) Das Band ist unbegrenzt und in Zellen unterteilt;
2) der Kopf angetriebene Kopf, der die Informationen liest und die Maschine angerufen hat.

Ersetzen Sie einen Buchstaben des Alphabets auf die andere, die in der vorhersehbaren Zelle enthalten ist;

Die Verschiebung nach rechts nach links mit einem Intervall in einer Zelle ausführen oder an derselben Stelle bleiben;

Ändern Sie Ihren eigenen internen Zustand.

Lösen von Aufgaben mit Turing-Maschinen

Die nächste Stufe der Klassen impliziert das Eintauchen in den praktischen Teil der Lektion und das Lösen von Problemen zum Thema. Der Lehrer berichtet, dass mit Hilfe der Turing-Maschine versucht werden muss, ein Gerät ähnlich dem Rechner zu simulieren. Insgesamt zwei Aufgaben werden angeboten, deren Analyse von den Präsentationsrutschen begleitet wird:


Aufgabe 1.
Die Spannung der Turing-Maschine enthält eine Dezimalzahl. Muss zu dieser Nummer 1 hinzugefügt werden ( einheit). Automatische B. dieser Fall Überblickt einige Ziffer, die der Eingabenummer entspricht.

Einer der ersten und sehr erfolgreichen Versuche, genau zu geben
Mathematisches Äquivalent einer intuitiven Idee des Algorithmus
Es war die Einführung des Konzepts einer Turing-Maschine 1937, 9 Jahre zuvor
Das Erscheinungsbild des ersten Computers.
Turingmaschine - abstrakte Maschine. Das ist mathematisch
Modell eines idealisierten Rechengeräts.
Die Turingmaschine besteht aus einem Band- und Steuergerät mit
Lese- und Aufzeichnungskopf (Wagen) (Abb. 5.1).
Feige. 5.1.
Das Band ist starr links fixiert und auf der rechten Seite endlos. Manchmal
Es wird angenommen, dass das Band nicht auf das rechte und auf der linken Seite beschränkt ist. Das Band ist geteilt durch
Zellen, die von natürlichen Zahlen 1, 2, ...
Symbole eines externen Alphabets werden in jede Zelle eingegeben
Maschinen Tyurring.
A \u003d (A0, A1, ... AN).
(5.1)
Einer der Zeichen (Platz) entspricht ungefüllt, leer
Zelle.
Der Kopf kann sich nach links und rechts entlang des Bandes bewegen. Wann
Es ist fixiert, es steht an einem bestimmten Zellenband; Sie sagen, dass
Kopf überblickt diese Zelle.

Pro Zeiteinheit, die als Schritt bezeichnet wird, kann der Kopf
Bewegen Sie eine Zelle nach links oder rechts. Außerdem der Kopf
kann auch den Inhalt der übersehenen Zelle erkennen, darf
Geben Sie das Symbol des externen Alphabets an die aktuelle Zelle ein und kann waschen
der Inhalt der aktuellen Zelle oder was dasselbe gleich ist, schreiben Sie dort
Platz.
Das Steuergerät kann sich in einem der Set befinden
Diskrete Zustände:
Q \u003d (Q0, Q1, ... qm).
(5.2)
Das Set Q wird als internes Alphabet der Maschine bezeichnet
Oder Alphabet in internen Zuständen.
In einem Wort, die Sequenz W \u003d AI1, AI2, ..., AIS-Zeichen,
in den Bandzellen aufgezeichnet, wo AI1 ein Symbol ist, das sich in der befindet
linke nicht leere Zelle und AIS ist ein Symbol in der rechten Seite
nicht leere Zelle. Die Anzahl der Symbole S im Wort heißt lang
die Wörter.
Lassen Sie das Wort W, seien Sie in einiger Zeit auf das Band
Das Steuergerät befindet sich im Qi-Zustand und der Wagen -
Gegenüber dem Symbol der Zielwörter W. Machine-Konfiguration zu der Zeit
TIME T wird als Sequenz angerufen K \u003d AI1, ..., AI (M - 1), Qi, Ziel ...
AIS. Konfigurationen zu Beginn und am Ende der Arbeiten werden jeweils aufgerufen
Primär und endgültig.

Beispiel 5.4.
Lassen Sie das ABCDE-Wort, das Steuergerät, auf dem Band aufgenommen werden
Es ist im Qi-Zustand und der Wagen ist gegen das Symbol d.
Die Konfiguration in diesem Fall wird wie folgt aufgenommen:
abcqide.
Da hat die Turingmaschine ein endliches Alphabet und ein endliches
Die Anzahl der internen Zustände ist offensichtlich, dass es auftreten kann
Letzte Aktion.
Wenn das Steuergerät zu einem bestimmten Zeitpunkt
ist im Qi-Staat, das AJ-Symbol wird im nächsten Moment überprüft
Die Zeit wird vom AR-Zeichen aufgezeichnet, das Steuergerät geht in
Bedingung qk und die Wagenverschiebungen, sagen sie, dass das Auto leistet
Mannschaft
Ajqi arsqk,
(5.3)
wobei S ein Schicht ist, s \u003d l, wenn die Verschiebung nach links, s \u003d r, wenn die Verschiebung rechts ist, s \u003d c,
Wenn der Wagen an Ort und Stelle bleibt.
Die Kombination aller Befehle, die die Maschine ausführen kann,
sein Programm angerufen. Die Bedingung der Unamtziguitlichkeit erfordert das für
Jedes j und irgendein habe ich nur ein Formenteam (5.3).

Jede Turingmaschine ist vollständig von seiner
Alphabet, interne Zustände und Programm.
Die Turingmaschine ist also eine Gesamtheit
M \u003d. ,
(5.4)
wo A ein externes Alphabet ist (5.1),
Q - Alphabet intern
Zustände (5.2), P - Programm (5.3).
Beispiel 5.5.
Maschine mit externem Alphabet A \u003d (1, a), Alphabet intern
Status q \u003d (Q1, Q2) und Programm
1q1 1RQ1,
AQ1 1R Q1,
Von einer anfänglichen Konfiguration funktioniert unendlich,
Das gesamte Band rechts vom Startpunkt ausfüllen.

Die Reihenfolge der Turing-Maschine wird häufig in Form einer Tabelle eingestellt.
In jeder Spalte der oberen Linie die Symbole des internen
Alphabet, in jeder Zeile der ersten Spalte - Symbole von extern
Alphabet. In Zellen an der Kreuzung anderer Säulen und Linien
Teams werden platziert.
Wenn an der Kreuzung einer beliebigen Zeichenfolge und einer beliebigen Spalte wir
Wir bekommen einen leeren Käfig, dann bedeutet dies in diesem internen
Dieses Symbol kann dieses Symbol nicht erfüllen.
A / Q
A0.
A1.
Q0.
Q1.

Qi.
Qn.

Aj.
Ajkqi.

AM.
Befehlsformat: AKQ, wo:
A - neuer Inhalt der aktuellen Zelle (neues Symbol für externe
Alphabet, das in die aktuelle Zelle eingegeben wird);
K - Team des Turing-Turing-Maschinenmechanismus
(links, rechts, anhalt);
Q ist ein neuer interner Zustand der Turingmaschine.

Der Betrieb der Maschine auf der Grundlage eines bestimmten Programms tritt auf
auf die folgende Weise.
Angenommen, in in. dieser Moment Zeitmaschinenarming.
ist im inneren Zustand von Qi und in der ausgeschiedenen Wagen
Die Bandzelle ist das AJ-Symbol.
Dann bewegt sich das Fahrzeug zur Ausführung des AJKQI-Befehls in der Zelle, an
Überquerung der Qi-Spalte und Zeilen AJ:
1) Ein neues AJ-Symbol wird in die aktuelle Zelle des Bandes eingegeben (möglicherweise
das gleiche).
2) Die Kopfverschiebung links (k \u003d links) oder Kopfverschiebung
Recht (k \u003d rechts) oder Kopf bleibt an Ort und Stelle, d. H. Auftritt
Stoppen der Maschine (k \u003d Anschlag).
3) Die Maschinen gehen in einen neuen internen Zustand qi.
Mögliche Fälle von Stoppenmaschinen von Turing:
1) Während der Ausführung des Programms erreicht die Maschine die Ausführung
Befehle stoppen; Das Programm in diesem Fall gilt als abgeschlossen.
Die Maschine stoppt - ein effizienter Anschlag tritt auf.
2) Das Auto hört nie auf, Schleifen treten auf.

Beispiel 5.6.
Lassen Sie das externe Alphabet A \u003d (0, 1, 2) und den Set von intern
Die Zustände bestehen nur aus einem Zustand Q \u003d (Q0). Notwendig
Bauen Sie MT, das in einem beliebigen Datensatz von jedem beginnt
Zellen, die nach rechts ziehen, findet die erste Null und stoppt.
Eine solche Maschine kann eingestellt sein. Tabelle:
EIN.
Q0.
0 0cq0.
1 1RQ0.
2 2RQ0.
In der Tat lasst das Auto zunächst in einem Zustand ist
1 1 2 0 1 2 2
Der Kopf überlappt das Symbol 1. In Übereinstimmung mit der Tabelle. durchgeführt
Team 1RQ0, d. H. In der übersehenen Zelle ist das gleiche geschrieben
Symbol 1 und Kopf nach rechts verschoben.
1
1
2
0
1
2
2
Nun reproduziert der Kopf das Symbol 1 und in Übereinstimmung mit
Tabelle. 5.2 Befehl 1RQ0, d. H. In einer übersehenen Zelle
Das gleiche Symbol 1 und der Kopf wird nach rechts verschoben
1 1 2 0 1 2 2
Nun überblickt der Kopf das Symbol 2 und in Übereinstimmung mit dem Tisch. 5.2.
Der 2RQ0-Befehl wird ausgeführt, d. H. In der übersehenen Zelle wird aufgezeichnet
Das gleiche Symbol 2 und der Kopf verschiebt sich rechts.
1 1 2 0 1 2 2
Nun überblickt der Kopf das Symbol 0 und in Übereinstimmung mit dem Tisch. 5.2.
Ein Befehl von 0cq0 d. H. Wird ausgeführt. In einer übersehenen Zelle aufgezeichnet
Das gleiche Symbol 0 und das Auto stoppt.

Beispiel 5.7.
Bauen Sie eine Turiermaschine, die das Wort AVB) umwandelt
das Wort A & B und das Wort A & B) konvertiert in Word a v b das
Entspricht den Gesetzen de Morgan. Eine solche Maschine kann eingestellt werden
Tabelle 5.2.
Externes Alphabet A \u003d (A, B, V, &, (,), _) (Symbol _ entspricht
eine leere Zelle), und viele interne Staaten bestehen nur aus
ein Zustand q \u003d (q0).
EIN.
EIN.
B.
V.
&
)
_
Q0.
_RQ0.
ARQ0.
RQ0.
& RQ0.
Vrq0.
RQ0.
Brq0.
_Cq0.

Turing-Maschinendaten sind Wörter im externen Bandalphabet.
Auf den aufgenommenen Band- und Quelldaten und endergebnis. Auf der
Das Farbband kann Wörter sowie die Reihenfolge von Wörtern aufgenommen werden. IM
Im letzteren Fall gibt es ein spezielles Symbol zwischen den Wörtern, sie können ein Leerzeichen oder ein Symbol sein. Natürliche Zahl EIN.
EIN.
Es scheint das Wort 1 ... 1 \u003d 1, bestehend aus einer Einheit. Beispielsweise,
Nummer 3 entspricht dem Wort 111.
Beispiel 5.8.
Baue eine Turingmaschine, die zwei zusätzliche Ergänzung erzeugt
EIN.
Natürliche Zahlen a und b. Falten Sie zwei Zahlen A und B - es bedeutet Wort 1
B.
A + B.
1 Transformieren Sie in Word 1.
Dies kann erfolgen, indem Sie in der Aufzeichnung A B-Symbol des Separators entfernen und
Den ersten Begriff auf den zweiten schalten. Ein solches Auto kann sein
Setze Tabelle. Externes Alphabet A \u003d (1, _), wo - Symbol
Der Separator und _ - ein leeres Zellensymbol (Speicherplatz). Viele
Interne Staaten bestehen aus drei Zuständen q \u003d (Q0, Q1, Q2).
EIN.
Q0.
Q1.
Q2.
1 _rq1 1RQ1 1LQ2
* _Rq1 1LQ2.
_
_Cq1.
__RQ1.
Der Anfangs- und Endzustand des Bandes für den Fall A \u003d 2, B \u003d 3
In FIG. A und B)
ein)
1 1 1 1 1
b)
1 1 1 1 1

Berechnen durch Turing-Funktionen
Wir werden F-Funktionen von einem oder mehreren berücksichtigen
Auf dem Set n \u003d (0, 1, 2, ..., n, ...) angegebene Variablen
natürliche Zahlen oder ihre Untergruppen (Teilfunktionen) und
Werte auf dem Satz n nehmen
Definition 5.8. Funktion f (x1, x2, ..., xn) wird als berechenbar genannt,
Wenn es einen Algorithmus gibt, mit dem Sie seine Werte berechnen können
Diese Variablen, für die es definiert und funktioniert
unendlich, wenn die Funktion für diesen Satz von Variablen nicht ist
Definiert.
Definition 5.9. Funktion f (x1, x2, ..., xn) wird als berechenbar bezeichnet
Beim Turing, wenn es eine Turierungsmaschine gibt, berechnen Sie dies
Funktion.
Variablen können als Wörter mit Trennwänden platziert werden
11…1 11…1 …… 11…1
Beispiel 5.9.
Record 111 11 1 entspricht
gleich, jeweils 3, 2 und 1.
Drei Variablen X1, X2, X3,
Die Funktion wird auch durch ein Wort aufgenommen, das aus Einheiten besteht.
Beispiel 5.8 repräsentiert die Funktion von zwei Variablen f (a, b) \u003d a + b.

These der Turgebung. Jeder Algorithmus kann von der Maschine implementiert werden
Turing.
Die These der Turgebung ist unmöglich zu beweisen. Diese Erklärung bedeutet das
Das mathematische Konzept der durch Turing-Funktion berechneten Computer ist
Das ideale Modell des intuitiven Konzepts des Algorithmus. Diese These
durch Erfahrung bestätigt.
In seiner Natur erinnert sich die These der Turgebung an mathematische
Die Gesetze der Mechanik, die nicht auf dieselbe Weise bewiesen werden können, sondern
Newton Open, oft von Erfahrung bestätigt.
Aufgrund der Arbeit des Aufbaus eines Autos
Turing bedeutet das Fehlen eines Algorithmus zum Lösen dieses Problems.
Studie
Maschinen
Turnieren.
Verlegung
Stiftung
Algorithmisches Denken, das Wesentliche davon ist das
Sie müssen den Berechnungsprozess in einfache Komponenten trennen können.
Schritte.
In der Turingmaschine wurde eine solche Division an die Grenze gebracht
Sie gerade. Im modernen Computer ist der algorithmische Prozess aufgeteilt
Nicht bei solchen kleinen Bauteilen, wie im Fahrzeug der Turgebung. Andererseits,
Es besteht der Wunsch, das Bearbeitungsprozess zu konsolidieren.
Zum Beispiel ist der Betrieb der Zugabe in der Turingmaschine ein gesamtes Programm,
Und im Computer ist es die einfachste Funktion.

"Der Geist ist ein Spiegel und auf
Der Spiegel wird spiegeln
Staubwünsche ... löschen
Staub und Wahrheit werden erscheinen
Bevor du ... "

Schieber 2.

Einführung

Das Konzept des Algorithmus. Der Algorithmus ist eine genaue Reihenfolge, die den von den variablen Quelldaten stammenden Rechenverfahren auf das gewünschte Ergebnis (Markov A.a.) des Algorithmus ermittelt: 1) Diskretinität. 2) Gewissheit. 3) Leistung. 4) Masseligkeit.

Slide 3.

Mathematisches Modell der Turingmaschine

Turing-Maschine (MT) ist ein mathematisches Modell einer idealisierten digitalen Rechenmaschine. Geräteherungsmaschine. Band. Lesekopf. Kontrollgerät. Innerer Speicher.

Schieber 4.

Band

In den Zellen zu einem diskreten Zeitpunkt kann nur ein Zeichen (Buchstabe) aus dem äußeren Alphabet A \u003d (, A1, A2, ..., A-1), 2 ≥ N aufgezeichnet werden. Eine leere Zelle wird durch ein Symbol angezeigt, und das Symbol selbst wird leer genannt, während die verbleibenden Zeichen nicht leer genannt werden.

Schieber 5.

Kopf lesen

Der Kopf kann den Inhalt der Zelle lesen und ein neues Symbol aus dem Alphabet A aufnehmen. In einem Job-Takt kann es nur auf einer Zelle nach rechts (P), links (L) nach rechts (l) gehen oder bleiben oder bleiben (H).

Schieber 6.

Innere Erinnerung

Der interne Speicher der Maschine ist einige endliche Set von internen Zuständen q \u003d (q0, q1, ..., qm), m ≥ 1. Wir gehen davon aus, dass Leistung | Q | ≥2. Zwei Maschinen der Maschine sind von besonderer Bedeutung: Q1 ist der anfängliche interne Zustand (die anfänglichen internen Zustände können mehrere sein), q0 ist der endgültige Zustands- oder Stoppzustand (der Endzustand ist immer eins). Zu jedem Zeitpunkt ist MT durch die Position des Kopfes und des internen Zustands gekennzeichnet.

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Kontrollgerät

Führt die folgenden Aktionen aus: ändert den AI-Zeichen, der zum Zeitpunkt t zu einem neuen AJ-Symbol gelesen wurde (insbesondere bleibt es unverändert, d. H. AI \u003d AJ); Bewegt den Kopf in einer der folgenden Richtungen: n, l, p; Ändert den internen Zustand der QI-Maschine im Moment t bis zum neuen QJ, in dem es zum Zeitpunkt t +1 ein Auto gibt. Solche Aktionen des Steuergeräts werden als Befehl bezeichnet, der in das Formular verfasst werden kann: qiaiajdqj

Schieber 8.

Arbeit des Autos Tyurrega

Der Betrieb der Maschine wird durch die Aufgabe im ersten (Anfangs-) Moment: Wörter auf dem Band vollständig bestimmt, dh die Sequenzen der in den Bandzellen aufgezeichneten Symbolen (das Wort wird erhalten, indem diese Zeichen auf den Bandzellen von links gelesen werden nach rechts); Kopfpositionen; Interner Zustand der Maschine.

Folie 9.

Wenn das Wort A1, A2, A1, A1 zu der Startzeit auf dem Band aufgenommen wird, wird die Erstkonfiguration angezeigt: Der Betrieb der Turing-Maschine besteht in einer konsistenten Anwendung von Befehlen und der Verwendung eines Befehls oder des Befehls wird durch die aktuelle Konfiguration bestimmt. In dem obigen Beispiel sollte ein Team mit der linken Seite von Q1A1 angewendet werden. Das Ergebnis der Maschine gilt als das Wort, das in der endgültigen Konfiguration auf dem Band aufgenommen wird, d. H. In der Konfiguration, in der der innere Zustand der Maschine Q0 ist.

Schieber 10.

Beispiele für Autos der Turgebung

Beispiel 1. Um eine Turniermaschine T1 aufzubauen, die auf alle Wörter mit einem externen Alphabet (A, B) anwendbar ist und folgendes ist: Jedes Wort X1, X2 ... XN, wobei XI \u003d A oder XI \u003d B (i \u003d 1, 2 ... n) konvertiert in das Wort x2, ... xn, x1, dh mit dem Wort x1, x2 ... xn auf dem Band in der anfänglichen Konfiguration wird die Maschine aufhören und Das Wort x2, ... xn, x1 wird in der endgültigen Konfiguration in einem Abschnitt des Farbbands geschrieben. Und alle anderen Bandzellen (falls vorhanden) sind leer.

Folie 11.

Lösung: Nehmen Sie für das äußere Alphabet der Maschine T1 den Satz a \u003d (, a, b) und für das interne - q \u003d (q0, q1, q2, q3). Teams, die wir wie folgt definieren: q1a pq2, q1b pq3, qiy ppi, wobei yε (a, b), i \u003d 2, 3; Q2 AHQ0, Q3 BHQ0, Betrachten Sie den Betrieb der T1-Maschine über das Wort BA. Bei der Arbeit der Maschine über das Wort BA ist die Erstkonfiguration wie folgt:

Eine kürzere Erfassung dieser Abfolge von Konfigurationen, d. H. Der Betriebsprozess der Maschine wird sein: Somit wird das Wort BBABB von der Maschine von der Maschine auf das Wort BabBB recycelt.

Alle Folien anzeigen.

Alan-Turing.

Alan Matson Turing Alan Matson Turing (Eng. Alan Mathison Turing; 23. Juni, 1912 - 7. Juni 1954) - Englisch Mathematiker, Logik, Kryptograph, die erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung der Informatik hatten. Kavalier-Reihenfolge des britischen Empire (1945), Mitglied der Royal Society London (1951). Abstrakte Computational "Turing Machine", die als allgemeines Computermodell betrachtet werden kann, ermöglichte es, das Konzept des Algorithmus zu formalisieren und immer noch in einer Vielzahl von theoretischen und praktischen Studien eingesetzt zu werden. Wissenschaftliche Arbeiten A. Tyurring - ein allgemein anerkannter Beitrag zur Grundlage der Informatik (und insbesondere der Theorien der künstlichen Intelligenz).

Kriegszeit Während des Zweiten Weltkrieges arbeitete Alan Turing in der Regierungsschule der Codes und der Cifers in der Regierung in Bletchli Park, wo sich die Arbeit auf das Hacken von Cipper und Codes der Axis-Länder konzentriert. Er leitete die Hütte 8-Gruppe, die für die Kryptoanalyse von Nachrichten verantwortlich ist marine Deutschland. Die Turing hat eine Reihe von Hacking-Methoden entwickelt, einschließlich der theoretischen Basis für Bomanmaschinen, die zum Hacken des deutschen Enigma-Encoders verwendet werden.

Turing-Maschine für ein paar Wochen nach Ankunft in BLIGHTHLI-Park schrieb Turing Spezifikationen an die elektromechanische Maschine, die beim Hacken von "Enigma" effizienter helfen als die polnische "kryptologische Bombe". Turing-Maschine mit Verbesserungen, die von Mathematics Gordon Vesman vorgeschlagen werden, ist zum wichtigsten Werkzeug zum Dekodieren der Nachrichten "Enigma" geworden. Das Auto wurde mit dem Namen Bombe genannt. Das Auto suchte nach möglichen Einstellungen, die zum Verschlüsseln von Nachrichten (Rotorauftrag, Rotorposition, Schalttafelanschluss) basierend auf dem bekannten offenen Text verwendet wurden. Für jede mögliche Rotoreinstellung (der 1019 Zustände oder 1022 in der auf U-Boote verwendeten Modifikation hatte) ergab das Gerät eine Reihe logischer Annahmen, die auf dem offenen Text (deren Inhalt und Struktur) basiert. Als nächstes hat die Maschine den Widerspruch bestimmt, den Satz von Parametern verworfen und an den nächsten weitergeleitet. Daher wurden die meisten möglichen Sets gefräst und nur wenige Optionen für sorgfältige Analyse blieben. Das erste Auto wurde am 18. März 1940 in Betrieb genommen. BRUEP Die Schlüssel wurde aufgrund der Drehung von mechanischen Trommeln durchgeführt, begleitet von einem Klang, wie z. B. Tickingstunden.

Colossus Im Juli 1942 nahmen Turing an der Dekodierung des Lorenz-Codes teil, der von den Deutschen verwendet wurde, um die leitenden Befehle zu übertragen. Lorenz war wesentlich schwieriger für "Enigma" und gab nicht die Zersetzung durch die bestehenden Methoden. Die Turing angeboten, um elektronische Lampen im Designdecoder zu verwenden und zum T. Flauer Team zu führten - ein erfahrener Elektronikingenieur. Infolge der gemeinsamen Bemühungen von Mathematikern und Ingenieuren wurde "Colossus" entwickelt - ein der ersten EUM der Welt. Bis 1944 wurde mit Hilfe des "Colossus" -Code "Lorenz" gehackt, was den Verbündeten erlaubte, die gesamte Korrespondenz der höheren deutschen Führung zu lesen. Nach einigen Schätzungen brachte es die Niederlage Deutschlands seit mehreren Jahren

Frühere Computer und Turing-Turing von 1945 bis 1947 lebten in Richmond und arbeiteten an der Ass (Automatic Computing Engine) im nationalen physischen Labor. 19. Februar 1946 stellte er die Arbeit vor, die die erste detaillierte Beschreibung des Computers mit dem gespeicherten Programm im Programm bezeichnet werden kann. Unfertige Arbeit "Der erste Entwurf des EDVAC-Berichts" (1945) von Neumanan, ging ihr vor, war jedoch weniger Details, und laut der Leiter der mathematischen Abteilung des nationalen physischen Labors - John Vogurmsley: Es enthält eine Reihe von Ideen das gehört zu Dr. Turing. Trotz der Tatsache, dass der Bau von ACE ziemlich machbar war, führte die Geheimhaltung, die von Brechenley-Park umgeben wurde, zu Beginn der Arbeit, der enttäuschte, enttäuschte. Bis Ende 1947 kehrte er nach einem jährlichen Urlaub nach Cambridge zurück, während er fruchtbar an "intelligenten Machinerie" arbeitete, die auf diese Weise nicht veröffentlicht wurde. Während Alan Turing in Cambridge Pilot Ass in seiner Abwesenheit errichtet wurde. Er erfüllte sein erstes Programm am 10. Mai 1950. Obwohl vollversion Ass wurde noch nie gebaut, manche Computer hatten viel allgemein mit ihm, zum Beispiel Deuruce und Bendix G-15

Im Jahr 1948 erhielt Alan Turing den Rang des Readers (Eng.) In der mathematischen Abteilung der Universität Manchester (Englisch). Dort wurde er 1949 Direktor des Computerlabors, wo die Arbeit an der Programmierprogrammierung Manchester-Marke, die ich fokussierte, konzentriert war. Gleichzeitig arbeitete das Turing weiter an mehr abstrakten mathematischen Aufgaben, und in seiner Arbeit "Rechenmaschinen und Intelligenz" (Englisch) (Magazin "Mind", Oktober 1950) Er wandte sich dem Problem der künstlichen Intelligenz und schlug ein Experiment vor, das später als Turingest bekannt wurde. Seine Idee war, dass wir davon ausgehen können, dass der Computer "denkt, wenn eine Person, die mit ihm interagiert, einen Computer nicht in der Lage sein kann, einen Computer von einer anderen Person im Prozess der Kommunikation zu unterscheiden. In diesem Papier schlug das Turing vor, dass er, anstatt zu versuchen, ein Programm zu erstellen, das den Geist eines Erwachsenen simuliert, viel leichter, mit dem Geist eines Kindes zu beginnen und dann es zu lehren. Captcha, basierend auf der Rückseite des Turingests, ist weit verbreitet im Internet verteilt. 1948 begann Alan zusammen mit seinem ehemaligen Kollegen David Champernovn (englisch), ein Schachprogramm für einen noch vorhandenen Computer zu schreiben, der noch nicht vorhanden war. 1952 spielte das Turing 1952, ohne ein geeignetes Gerät für seine Umsetzung zu haben, ein Spiel, in dem die Aktionen des Autos simulierten, und machten einmal in einer halben Stunde einen Weg. Das Spiel wurde aufgezeichnet und als Ergebnis verlor das Programm dem Kollegen der Turing Alek Glini, gewann jedoch die Partei von der Frau Champernovna. Das Lu-Zersetzungsmethode wurde 1948 auch erfunden, der heute verwendet wird, um Gleichungen zu lösen.