Теория алгоритмов Машина Тьюринга

Слайд 2

ПРИМЕР (КОПИРОВАНИЕ, ТКОП) Можно осуществить как переработку слова α в слово

ПРИМЕР (КОПИРОВАНИЕ, ТКОП)

Можно осуществить как переработку слова α в слово

α * α; где α = 1α
Ткоп при каждом проходе исходного числа 1α заменяет левую единицу 0 и пишет единицу справа от 1α в ближайшую пустую клетку.
Копирование проходит за α проходов,
до тех пор, пока когда при очередном проходе обнаруживается на ленте не 1, а *.
Тогда идем влево, заменяя по дороге все 0 на 1.
Слайд 3

ДИАГРАММА ПЕРЕХОДОВ

ДИАГРАММА ПЕРЕХОДОВ

Слайд 4

НЕКОТОРЫЕ ОПЕРАЦИИ НАД МАШИНАМИ ТЬЮРИНГА Теорема Если f1(x) и f2(x) вычислимы

НЕКОТОРЫЕ ОПЕРАЦИИ НАД МАШИНАМИ ТЬЮРИНГА

Теорема
Если f1(x) и f2(x) вычислимы по Тьюрингу,

то f2(f1(x)) также вычислима по Тьюрингу.
Слайд 5

ПРИМЕР (УМНОЖЕНИЕ): Рассмотрим машину, вычисляющую f(x) = 2x(x≠0). Ее можно представить

ПРИМЕР (УМНОЖЕНИЕ):

Рассмотрим машину, вычисляющую f(x) = 2x(x≠0). Ее можно представить как

композицию Т+ (Ткоп).
Ткоп строит двухкомпонентный вектор, Т+ складывает компоненты этого вектора
Слайд 6

ДИАГРАММА ПЕРЕХОДОВ

ДИАГРАММА ПЕРЕХОДОВ

Слайд 7

ПРИМЕР (ПРЕДИКАТ) Записать на ленте И, если а – четное, иначе

ПРИМЕР (ПРЕДИКАТ)

Записать на ленте И, если а – четное, иначе Л.
P(a):

a – четное число
ИДЕЯ:
Идем по числу вправо,
если число единиц четно, заканчиваем в состоянии q2,
если число единиц нечетно - в состоянии q3.
После чего идем влево, заменяя 1 пустыми символами и печатаем И или Л.
Слайд 8

ПРИМЕР (ПРЕДИКАТ)

ПРИМЕР (ПРЕДИКАТ)

Слайд 9

ПРИМЕР (РАЗВЕТВЛЕНИЕ) Т++ - для сложения n чисел ( n=1,2,…) Цикл

ПРИМЕР (РАЗВЕТВЛЕНИЕ)

Т++ - для сложения n чисел ( n=1,2,…)
Цикл из

состояний q1, q2 , q3 – «зацикленная» Т+
q4 – разветвление, в нем проверяется условие, есть ли 2-е слагаемое, если да (* присутствует), то переход к новому циклу, если нет (λ после единиц), то машина выходит из цикла
Слайд 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Для вычислений на машине Тьюринга достаточно, чтобы лента была

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Для вычислений на машине Тьюринга достаточно, чтобы лента была бесконечна

в одну сторону, например, вправо.
Теорема
Любая функция, вычислимая по Тьюрингу, вычислима на машине Тьюринга с правой полулентой