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开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 24日 13:01
TheMatrix
这是超级大坑,可能会扩散出很多小坑。

图灵机有三个部分:
1. 读写头。
2. 可擦写可左右移动的“无穷长”纸带。
3. 内部状态和状态转换规则。

纸带相当于计算机的内存 - 这里不考虑硬盘,内存无穷大,不需要硬盘。

读写头这个东西,单独提出来,相当于IO - 内存到CPU之间的。

内部状态不是存在任何地方的,而是蕴含于状态转换规则之中的。状态转换规则相当于程序。所以这个部分也可以说是CPU。前面两项1和2都是固定的,两个图灵机如果说有什么不同,就在这个第3项 - 也就是程序不同。图灵机可以编号,也就是状态转换规则,或者程序,可以编号:1号图灵机,2号图灵机,。。。。程序不同。

还有通用程序:叫universal图灵机。这个图灵机读入纸带上的输入,把数据解释为程序,执行。通用图灵机相当于操纵系统,或者编译执行器。

这是基本理解 - 可能有对的有不对的。大家可以讨论。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 24日 13:27
verdelite
TheMatrix 写了: 2022年 12月 24日 13:01 这是超级大坑,可能会扩散出很多小坑。

图灵机有三个部分:
1. 读写头。
2. 可擦写可左右移动的“无穷长”纸带。
3. 内部状态和状态转换规则。

纸带相当于计算机的内存 - 这里不考虑硬盘,内存无穷大,不需要硬盘。

读写头这个东西,单独提出来,相当于IO - 内存到CPU之间的。

内部状态不是存在任何地方的,而是蕴含于状态转换规则之中的。状态转换规则相当于程序。所以这个部分也可以说是CPU。前面两项1和2都是固定的,两个图灵机如果说有什么不同,就在这个第3项 - 也就是程序不同。图灵机可以编号,也就是状态转换规则,或者程序,可以编号:1号图灵机,2号图灵机,。。。。程序不同。

还有通用程序:叫universal图灵机。这个图灵机读入纸带上的输入,把数据解释为程序,执行。通用图灵机相当于操纵系统,或者编译执行器。

这是基本理解 - 可能有对的有不对的。大家可以讨论。
你这属于东打一榔头西打一棒槌。你的目标是啥,这个问题和你的终极目标的联系是啥?我看你昨天还研究群论、代数,以为你想去搞量子力学问题呢。今天又改为AI了。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 24日 13:40
TheMatrix
verdelite 写了: 2022年 12月 24日 13:27 你这属于东打一榔头西打一棒槌。你的目标是啥,这个问题和你的终极目标的联系是啥?我看你昨天还研究群论、代数,以为你想去搞量子力学问题呢。今天又改为AI了。
主要精力在AI。数学,物理,算业余爱好。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 24日 22:59
Damocles
我觉得UTM应该不能类比成操作系统。操作系统只是load program,但execution还是在cpu上。UTM的输入是另一个TM和这个TM的input。UTM会simulate这个TM的指令。所以UTM更恰当的类比应该是一个emulator。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 25日 11:07
FGH
现代计算机用的逻辑门不是传统图灵机,但是和图灵机等价,至少是在极限情况下。
量子计算机好像和图灵机不等价。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 25日 11:14
TheMatrix
Damocles 写了: 2022年 12月 24日 22:59 我觉得UTM应该不能类比成操作系统。操作系统只是load program,但execution还是在cpu上。UTM的输入是另一个TM和这个TM的input。UTM会simulate这个TM的指令。所以UTM更恰当的类比应该是一个emulator。
这里的level关系我也不是很清晰。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 25日 11:17
TheMatrix
FGH 写了: 2022年 12月 25日 11:07 现代计算机用的逻辑门不是传统图灵机,但是和图灵机等价,至少是在极限情况下。
量子计算机好像和图灵机不等价。
量子计算机可以相当于并行计算机。也许可以用多头多纸带图灵机model。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 25日 23:18
牛河梁
TheMatrix 写了: 2022年 12月 25日 11:17 量子计算机可以相当于并行计算机。也许可以用多头多纸带图灵机model。
你这想法是对的,如果量子过程是可数的。

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 26日 17:03
NowWhat2012
FGH 写了: 2022年 12月 25日 11:07 量子计算机好像和图灵机不等价。
上面这个说法好像有争议。

图灵机, 机率图灵机, 和量子计算机之间是否有gap, 好像有不同的说法。 有几个例子显示它们之间有某种间隔,

Re: 开个题讨论图灵机

发表于 : 2022年 12月 26日 17:42
牛河梁
NowWhat2012 写了: 2022年 12月 26日 17:03 上面这个说法好像有争议。

图灵机, 机率图灵机, 和量子计算机之间是否有gap, 好像有不同的说法。 有几个例子显示它们之间有某种间隔,
量子计算机还不存在。所以无法评论。取决于技术路线,量子计算机也可能是不确定图灵机。举例说光子过1/2分光镜。