تعريف آلة تورينج

عندما كان العالم يتجه نحو حريق عالمي جديد ، في الثلاثينيات ، كان علم الحوسبة كما أنها كانت تتقدم ، مسترشدة في كثير من الحالات بالتحضير للجهود الحربية التي توقع البعض وصولها بالفعل.

في هذا السياق ، كان عالم الرياضيات البريطاني آلان تورينج (اللاحق يعتبر أحد آباء عالم الرياضيات). الحوسبة حديث) عمله ، وفي عام 1936 ، يفترض ما سيكون أسس الحاسوب عصري.

الاتصال آلة تورينج إنه جهاز نظري قادر على معالجة البيانات وفقًا لقواعد معينة.

كل من القواعد والبيانات منفصلة ؛ في الواقع ، تخيل تورينج أنه سيتم تخزين القواعد على نوع من الوسائط الثابتة ، سيتم تخزين البيانات على أشرطة يمكن للجهاز نفسه تعديلها وفقًا لجدول قواعد.

نرى بوضوح في هذا النموذج المفاهيمي تقدمًا لما ستكون عليه أجهزة الكمبيوتر الحديثة: حتى لو كان لدى المرء مستوى اسم المستخدم بسيط ، يمكنك بسهولة معرفة الفرق بين برنامج "غير قابل للتغيير" (مع الفروق الدقيقة ، ولكن في هذه الحالة لنأخذ الأمر على هذا النحو) والبيانات ، التي يمكن تغييرها وفقًا للقواعد ، والتي ستكون برمجة.

على الرغم من أن آلة Turing النظرية بسيطة للغاية ، فهي تؤدي فقط العمليات الأساسية جدًا مثل تغيير الحالة ، القراءة والكتابة ، فهي قادرة على تنفيذ جميع الحسابات الرياضية التي يمكن أن يقوم بها الكمبيوتر الميكانيكي باستخدام أ الخوارزمية.

instagram story viewer

بمعنى آخر ، إذا كان من الممكن التعبير عن مشكلة من خلال أ الخوارزمية في الكتابة ، يمكن معالجتها - على المستوى النظري على الأقل - بواسطة آلة تورينج.

تصورها آلان تورينج على أنها تمرين لإظهار وجود مشاكل رياضية لا يمكن لأجهزة الكمبيوتر حلها.

يمكن للآلة تحريك شريط البيانات ، الذي تصوره تورينج على أنه لانهائي ، من اليمين إلى اليسار ومن اليسار إلى اليمين ، مثل شريط كاسيت قديم أو شريط فيلم يمكن لفه أو التقدم إليه حرية التصرف.

يمكن أيضًا فهم مجموعة القواعد على أنها لغة برمجة ، حيث يجب أن تحتوي على بناء جملة منطق ومتسقة.

بعد فوات الأوان ، صنع علماء رياضيات آخرون نسخًا أكثر تعقيدًا من آلة تورينج.

وبالتالي ، هناك آلات ذات نطاقين ، أو محددات ، أو حتى آلة تورينج كمومية يمكنها ذلك تساعد ، كما فعل سلفها اللامع ، على وضع أسس الحساب الذي طال انتظاره الكم.

الصورة فوتوليا: كريسدورني / ستيف سيمونز