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圖靈機是什麼

抽象計算模型

圖靈機是一箇由英國數學家艾倫·圖靈在1936年提出的抽象計算模型。它模擬了人們使用紙筆進行數學運算的過程,通過一箇虛擬的機器來替代人類進行數學運算。圖靈機由四個關鍵部分組成:

輸入帶:這是一箇無限長的帶子,被劃分成單元格,每個單元格可以包含一箇符號,如0或1,或是某種規定的字符。

讀寫頭:它是圖靈機的核心,可以讀取當前所在單元格的符號,並根據預定的規則進行操作。

狀態集合:這是圖靈機可能處於的一組狀態。

轉移函數:規定了在某個狀態下讀寫頭的行爲,例如讀取當前符號、寫入新的符號、改變狀態或移動帶子上的位置。

儘管圖靈機並不是實際存在的機器,但它被證明是一箇極具計算能力的抽象模型。它不僅爲計算機的設計和編程提供了基礎,而且在我們對人工智能及其能力的理解上發揮着重要作用。圖靈機的工作原理是從一箇預設的初始狀態開始,讀取輸入帶上的符號,並根據轉移函數的規定進行相應的操作,然後進入新的狀態,這個過程會一直持續下去,直到圖靈機進入一箇特定的停止狀態。