Машина Тьюринга как формальная модель алгоритма

Содержание

Слайд 2

Неформальное определение машины Тьюринга Машина Тьюринга (МТ) — это автомат, который

Неформальное определение машины Тьюринга

Машина Тьюринга (МТ) — это автомат, который имеет

потенциально бесконечную в обе стороны ленту, считывающую головку и управляющее устройство.
Конечное множество состояний УУ: Q={q1,…, qn}.
Алфавит: Σ= {a1,…,am}.
Слайд 3

Формальное определение машины Тьюринга

Формальное определение машины Тьюринга

 

Слайд 4

Формальное определение машины Тьюринга

Формальное определение машины Тьюринга

 

Слайд 5

В определении машины Тьюринга можно выделить следующие характерные черты

В определении машины Тьюринга можно выделить следующие характерные черты

 

Слайд 6

Конфигурация МТ

Конфигурация МТ

 

Слайд 7

 

Слайд 8

 

Слайд 9

Способы представления машины Тьюринга: перечисление множества команд задание машины Тьюринга в виде графа формирование таблицы переходов

Способы представления машины Тьюринга:

перечисление множества команд
задание машины Тьюринга в виде

графа
формирование таблицы переходов
Слайд 10

Правила формирования команд

Правила формирования команд

 

Слайд 11

Пример

Пример

 

Слайд 12

Пример Машина, работающая бесконечно на цепочке из 1 1 -> 1R ε -> ε R

Пример

Машина, работающая бесконечно на цепочке из 1

1 -> 1R

ε -> ε

R
Слайд 13

Задачи

Задачи

 

Слайд 14

Функции, вычислимые по Тьюрингу

Функции, вычислимые по Тьюрингу

Слайд 15

Можно на любом алфавите рассматривать машины Тьюринга, которые: никогда не прекращают

Можно на любом алфавите рассматривать машины Тьюринга, которые:

никогда не прекращают работу
на любых

исходных данных машина Тьюринга всегда закончит свою работу через конечное число шагов
на некоторых исходных данных машина Тьюринга работает бесконечно, а на некоторых завершает работу
Слайд 16

 

Слайд 17

 

Слайд 18

Слайд 19

 

Слайд 20

 

Слайд 21

Машина Тьюринга с полулентой Рассмотренные нами определения машины Тьюринга использовали бесконечную

Машина Тьюринга с полулентой

Рассмотренные нами определения машины Тьюринга использовали бесконечную ленту

в обе стороны. Это значит, что на ленте нельзя оставить какие-нибудь данные, которые машина Тьюринга не будет использовать при движении влево или вправо. Ограничим ленту с одной стороны и покажем, что машина Тьюринга с полулентой ( левой или правой ) эквивалентна машина Тьюринга с бесконечной в обе стороны лентой.
Теорема 4.3. Функция, правильно вычислимая на машине Тьюринга с обычной лентой, правильно вычислима на машине Тьюринга с правой полулентой.
Теорема 4.4. Функция, правильно вычислимая на машине Тьюринга с обычной лентой, правильно вычислима на машине Тьюринга с левой полулентой.
Слайд 22