Машина Тьюринга

Каждый, пользователь персонального компьютера осведомлен, что для выполнения какого-либо действия или осуществления какой-либо операции на нем необходимо открыть соответствующую программу, хранящуюся в его памяти. Но не всегда было так простой, как сейчас. Первые большие электронные цифровые компьютеры не умели хранить программы в памяти. Для настройки компьютеров для выполнения на них новых задач, нужно было перекоммутировать их, то есть вручную переподключить кабели и переустановить переключатели. В целом общий принцип работы современного компьютера, подразумевающий управление машиной с помощью программы, которая хранится в ее памяти и представляет собой закодированные инструкции, был сформулирован Аланом Тьюрингом. Алан Матисон Тьюринг, родился 23 июня 1912 умер 7 июня 1954. Он был поистине великим английским математиком, логиком, криптографом, который оказал огромное влияние на развитие информатики. В 1936 году он предложил создать абстрактную вычислительную машину, которую прозвали «Машина Тьюринга», она позволяла формализовать понятие алгоритма и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследованиях.

---

Чтобы заказать контрольную работу по государственному и муниципальному управлению заполните форму заказа. Укажите все требования и мы приступим к выполнению вашей контрольной работы!

---

. Актуальность данной темы с точки зрения современного мира заключается в том, что созданная когда-то первая вычислительная машина, на первый взгляд простейшая в исполнении и в своей задумке, положила начало к созданию более сложных систем вычисления. Например, общение на расстоянии и не просто слышать, но и видеть собеседника. Передавать информацию на большие расстояния практически моментально. Алан Тьюринг так же был великим криптографом, что тоже актуально. Ведь криптография это своего рода защита. В современном мире каждый стремиться защитить свои данные, такие как, например, подпись - альтернативой, которой сейчас является электронно-цифровая подпись, основанная на криптографии. А так же, с точки зрения науки, эта тема имеет огромную актуальность. Например, искусственный интеллект, который активно применяется в медицине. Спутниковая и навигационная связь. Создается огромное количество программных продуктов и приборов, помогающих людям с ограниченными возможностями, быть полноценными. Все что мы сейчас имеем, все, чем пользуемся, начиная от простейшего телефона, до сложнейших компьютерных систем и глобальных сетей все это появляется на свет благодаря трудам этого великого ученого. Ученого, который положил начало к созданию великого информационного, программного и компьютерного прогресса. Цель данной работы разобраться, как же работает машина Тьюринга, для чего она была создания, и какой смысл был заложен. Для написания данной работы ставится следующие задачи: описать машину Тьюринга и принцип ее работы, вариант машины Тьюринга на полубесконечной ленте и свойства Машины Тьюринга. В этой работе будут использоваться научная статья А.Г. Владимировича, в которой описаны классические схемы концепции данной машины с использованием нестандартного анализа. Это позволит нам понять, как устроена машина и какие возможности могут быть у нее при возможности создания гибридных систем и физических систем с постоянно меняющимися структурами пространства состояния. Книга Алана Тьюринга: Вычислительные машины и разум, 2018 г., написана она самим Тьюрингом дает нам понимание о машинах, и в данной книге впервые упоминается о создании искусственного интеллекта, который сейчас в современном мире очень быстро развивается. Актуальность этой книги не теряется и сейчас. Ее сильной стороной является математически сильная база знаний, расчетной части, слабой же частью является философские размышления, которые остаются и на сегодняшний день некими «фантазиями» на тему создания машины превосходящей человека. Вся остальная литература так или иначе пересекается, в целом данные источники являются чисто математическими, которые описывают работу, структуру машины Тьюринга, ее возможные вариации и тесты для подтверждения полноты по Тьюрингу. Слабыми же сторонами является ограниченность в разнообразии информации и ее подачи

Нули, единицы, положительные и отрицательные значения. Переключатели, одни из которых включены, а другие выключены. Мы все привыкли видеть компьютеры и пользоваться ими. Каждый год гиганты индустрии – выпускают следующее поколение своих топовых кремниевых соединений, расширяя возможности традиционных компьютеров, которые мы знаем сегодня. Но мы все забываем о том, что все это благодаря великим умам. Один из них Алан Тьюринг, который создал не просто первую машину, умеющую передвигать тумблер по ленте по заранее заданным программам, но и работала по определенным алгоритмам, и выполняла их. По факту он создал программируемую машину. Для создания такой машины ему всего-то нужна была каретка, бесконечная лента, ну и возможность изменять значения, записанные на ленте и передвигаться по ней. Единственное, с тем ограничением, что обеспечить машину бесконечной лентой он не мог, но зато можно было сделать ее очень длинной. Машина выполняет простейшие манипуляции. Но если окунуться глубже то мы находим теоремы, которые доказывают то, что МТ может выполнять циклы и ветвления, это говорит нам, о том что с помощью очень простого механизма можно составлять программы из простых блоков типа ветвления и циклов, а значит, можно запрограммировать все, что может быть запрограммировано. Таким образом на сегодняшний день мы имеем целый ряд сложных машин, которые выполняют огромное количество задач, за доли секунды. Алан Тьюринг сделал величайшее открытие в своей жизни и соответственно в мире. Благодаря ему в нашем современном мире существуют такие машины как МРТ, машины для выполнения сложных микрохирургических манипуляций, машины которые не только могут заранее предотвратит беду, но и спасти жизни, машины которые позволяют делать открытия в физике, химии, астрономии. В свое время его машина «Энигма» смогла расшифровать текст, который спас огромное количество жизней во время ВОВ.

1. Алан Тьюринг: Вычислительные машины и разум, Санкт-Петербург, Питер, 2018 2. Безручко В.Т. Информатика, М.: ИД Форум: ИНФРА-М, 2007 3. Владимирович А.Г., Граничин О.Н., Макаров А.А., Нестандартная машина Тьюринга, Санкт-Петербург, 2005 г., с. 29-47 4. Карпов Ю.Г., Теория автоматов, Санкт-Петербург, «Питер», 2003, с208 5. Лекция Машины Тьюринга. Тезис Черча-Тьюринга, Дискретная математика, ВШЭ, Осень 2014 – весна 2015, с. 10 6. Михеева Е.В., Практикум по информатике. – М.: Академия, 2008 7. Нефёдов В. Н., Осипова В. А. Курс дискретной математики. — М.: МАИ, 1992, с. 264 8. Фалевич Б.Я. Теория алгоритмов, М, ИНФРА-М, 2006, с.324 9. Фалина Н.М. Машина Тьюринга, Информатика. - №26. – 2005, с.12-15 10. Эббинхауз Г. Д., Якобс К., Ман Ф. К., Хермес Г., Машины Тьюринга и рекурсивные функции. — М.: Мир, 1972