Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Машины Тьюринга

Содержание

Машина Тьюринга – это конечный автомат, способный читать и писать на бесконечной ленте.
Машины Тьюринга Машина Тьюринга – это конечный автомат, способный читать и писать на бесконечной ленте. Машина Тьюринга состоит из:управляющего устройства, которое может находиться в одном из состояний, Устройства обращения к ленте, т.е. считывающей и пишущей головки, которая в зависимости Данные машины Тьюринга – это слова в алфавите ленты.		Память машины Тьюринга – Детерминированность:для любого внутреннего состояния qi и символа aj однозначно заданы:Следующее состояние Элементарные шаги машины – это считывание и запись символов, сдвиг на ячейку Стандартной начальной конфигурацией назовем конфигурацию вида q1α, т.е. конфигурацию, содержащую начальное состояние, Пример 1. 	Пусть имеются команды:q2a5 → q3a4Rq3a1 → q4a2LТогда q2a5a1a2 → a4q3a1a2 → q4a4a2a2q2a5a1a2 → q4a4a2a2 Пример 2.	Задана машина с алфавитом А={1, λ}, состояниями Q={q1, q2} и системой Пусть f – функция отображающая множество векторов А* в себя. Машина Т Если для функции f существует машина, которая ее вычисляет, то f называется Пример 3.Алфавит А={1, *, λ}, состояния Q={q1, q2, q3, qz}, система команд:q1* Операции над машинами Тьюринга		Теорема 1. Если функции f1(x) и f2(y) вычислимы по Определение: Машина Тьюринга Т вычисляет предикат P(α), если T(α)=ω, где ω=T, когда Определение. Говорят, что машина Т вычисляет предикат P(α) c восстановлением, если Т(α)=ωα.	Лемма. Теорема 2. Если функции g1(α), g2(α) и предикат Р(α) вычислимы по Тьюрингу, Универсальная  машина Тьюринга		Определение. Машина Тьюринга U, вычисляющая функцию от двух переменных Теорема 4. Универсальная машина Тьюринга существует.		Тезис Тьюринга. Всякий алгоритм может быть реализован
Слайды презентации

Слайд 2 Машина Тьюринга – это конечный автомат, способный читать

Машина Тьюринга – это конечный автомат, способный читать и писать на бесконечной ленте.

и писать на бесконечной ленте.


Слайд 3 Машина Тьюринга состоит из:
управляющего устройства, которое может находиться

Машина Тьюринга состоит из:управляющего устройства, которое может находиться в одном из

в одном из состояний, образующих конечное множество Q={q1, q2,

…, qn};
бесконечной ленты, разбитой на ячейки, в каждой из которых может быть задан один из символов конечного алфавита A={a1, a2, …, am};

Слайд 4 Устройства обращения к ленте, т.е. считывающей и пишущей

Устройства обращения к ленте, т.е. считывающей и пишущей головки, которая в

головки, которая в зависимости от символа в обозреваемой ячейке

и состояния управляющего устройства:
Записывает в ячейку символ;
Сдвигается на ячейку влево или вправо или остается на месте;
Переходит в новое состояние.

Слайд 5
Данные машины Тьюринга – это слова в алфавите

Данные машины Тьюринга – это слова в алфавите ленты.		Память машины Тьюринга

ленты.

Память машины Тьюринга – это конечное множество состояний (внутренняя

память) и лента (внешняя память)

Слайд 6 Детерминированность:
для любого внутреннего состояния qi и символа aj

Детерминированность:для любого внутреннего состояния qi и символа aj однозначно заданы:Следующее состояние

однозначно заданы:
Следующее состояние ;
Символ ,

который нужно записать вместо ;
Направление сдвига головки: L(влево), R(вправо), Е(на месте).

Слайд 7 Элементарные шаги машины – это считывание и запись

Элементарные шаги машины – это считывание и запись символов, сдвиг на

символов, сдвиг на ячейку влево или вправо, а также

переход управляющего устройства в следующее состояние.

Результатом работы машины Тьюринга – является слово на ленте после остановки машины.

Массовость машины Тьюринга – возможность выбора в качестве начальной системы любого слова в алфавите.

Слайд 8 Стандартной начальной конфигурацией назовем конфигурацию вида q1α, т.е.

Стандартной начальной конфигурацией назовем конфигурацию вида q1α, т.е. конфигурацию, содержащую начальное

конфигурацию, содержащую начальное состояние, в которой головка обозревает крайний

левый символ слова, написанного на ленте.

Стандартной заключительной конфигурацией назовем конфигурацию вида qzα.

Слайд 9 Пример 1.
Пусть имеются команды:
q2a5 → q3a4R
q3a1 →

Пример 1. 	Пусть имеются команды:q2a5 → q3a4Rq3a1 → q4a2LТогда q2a5a1a2 → a4q3a1a2 → q4a4a2a2q2a5a1a2 → q4a4a2a2

q4a2L
Тогда q2a5a1a2 → a4q3a1a2 → q4a4a2a2

q2a5a1a2 → q4a4a2a2


Слайд 10 Пример 2.

Задана машина с алфавитом А={1, λ}, состояниями

Пример 2.	Задана машина с алфавитом А={1, λ}, состояниями Q={q1, q2} и

Q={q1, q2} и системой команд
q11 → q11R,
q1λ→q11R


Слайд 11 Пусть f – функция отображающая множество векторов А*

Пусть f – функция отображающая множество векторов А* в себя. Машина

в себя. Машина Т вычисляет функцию f,если:
Для любых векторов

V и W, таких что f(V)=W, q1V*→qzW* , где V*, W* - правильные записи V и W;
Для любого вектора V, такого, что f(V) не определено, то машина Т, запущенная в стандартной начальной конфигурации q1V*, работает бесконечно.

Слайд 12 Если для функции f существует машина, которая ее

Если для функции f существует машина, которая ее вычисляет, то f

вычисляет, то f называется вычислимой по Тьюрингу.

Две машины Тьюринга

с одинаковым алфавитом А* называются эквивалентными, если они вычисляют одну и ту же функцию.

Слайд 13 Пример 3.
Алфавит А={1, *, λ}, состояния
Q={q1, q2,

Пример 3.Алфавит А={1, *, λ}, состояния Q={q1, q2, q3, qz}, система

q3, qz}, система команд:
q1* → qzλR
q11 →q2λR
q21 → q21R
q2*

→ q31L
q31 → q31L
q3λ→ qzλR

Слайд 14 Операции над машинами Тьюринга
Теорема 1. Если функции f1(x)

Операции над машинами Тьюринга		Теорема 1. Если функции f1(x) и f2(y) вычислимы

и f2(y) вычислимы по Тьюрингу, то их композиция g(x)

= f2(f1(x)) также вычислима по Тьюрингу.

Слайд 15 Определение: Машина Тьюринга Т вычисляет предикат P(α), если

Определение: Машина Тьюринга Т вычисляет предикат P(α), если T(α)=ω, где ω=T,

T(α)=ω, где ω=T, когда Р(α) истинно, и ω=F, когда

Р(α) ложно. Если Р(α) не определен, то машина Т не останавливается.

Слайд 16 Определение. Говорят, что машина Т вычисляет предикат P(α)

Определение. Говорят, что машина Т вычисляет предикат P(α) c восстановлением, если

c восстановлением, если Т(α)=ωα.

Лемма. Если существует машина Т, вычисляющая

Т’, вычисляющая P(α) с восстановлением.

Слайд 17 Теорема 2. Если функции g1(α), g2(α) и предикат

Теорема 2. Если функции g1(α), g2(α) и предикат Р(α) вычислимы по

Р(α) вычислимы по Тьюрингу, то развилка g1(α) и g2(α)

по P(α) также вычислима.

Теорема 3. Если функции g1(α), g2(α) и предикат Р(α) вычислимы по Тьюрингу, то цикл g1(α) и g2(α) по P(α) также вычислима.


Слайд 18 Универсальная машина Тьюринга
Определение. Машина Тьюринга U, вычисляющая функцию

Универсальная машина Тьюринга		Определение. Машина Тьюринга U, вычисляющая функцию от двух переменных

от двух переменных и такая, что для любой машины

Т с системой команд ΣT U(ΣT,α)=T(α), если T(α) определена и U(ΣT,α) не останавливается, если T(α) не останавливается.

  • Имя файла: mashiny-tyuringa.pptx
  • Количество просмотров: 98
  • Количество скачиваний: 0