Машина Тьюринга 1

У науці не обов'язково вирішити задачу, іноді саме постановка задачі є найголовнішим, так як це визначає напрямок розвитку на багато років, в той час як результат, володіючи закінченою цінністю, вже не несе в собі можливості до розвитку. Існує небезпідставна думка про те, що людина здатна звикнути і пристосуватися до будь-яких умов життя. Якщо фізичні умови змінюються на протязі одного людського життя незначно, то інформаційне середовище, а отже, і правила гри і властиві їм «виграшні стратегії» набагато більш мінливі. Ті з них, які були визнані громадською думкою безумовно правильними в період дитинства і виховання конкретної людини, всього лише через кілька десятиліть можуть виявитися абсолютно безперспективними, що знаходиться в явному протиріччі з необхідністю виживання. Або виживання не є такою вже необхідністю? Відповідь на це питання багато б прояснив у вирішенні конкретних життєвих ситуацій і особливо класичної проблеми «батьків і дітей», але, боюся, єдиної думки тут сформувати не вдасться. Кожен приймає рішення про ступінь своєї можливої ​​адаптації сам. І кожен прав, але тільки для себе, яке б він рішення не прийняв. Швидше за все, мова йде про неминучу реалізації визначеної схеми поведінки, закладеної генетично і функціонує відповідно до біологічним відліком часу на протязі розвитку індивідуума, або про «жорсткому ядрі» особистості і мінливою, адаптується зовнішній оболонці, причому межа між першим і другим знову-таки визначена генетичними особливостями на «апаратній» рівні.

Але для Тьюринга, самостійно вивчав квантову фізику і теорію відносності ще в школі, це питання було вирішене однозначно. Він спроектував на машину своє власне ставлення до світу, а принципи обробки інформації, закладені в неї, безсумнівно є результатом інтроспекції. Машина Тьюринга - це, перш за все, модель самого Тьюринга, своєрідний «пам'ятник нерукотворний» власному інтелекту. Іншими словами - особливості світосприйняття Тьюринга найбільш точним чином представляються його машиною.

Машина Тьюринга 1

машина Тьюринга

Машина Тьюринга 1

Була запропонована в 1936 р Аланом Тьюрингом для уточнення поняття алгоритму. Машина Тьюринга - прообраз програмованого комп'ютера, абстрактний універсальний виконавець. Його абстрактність полягає в тому, що він являє собою логічну обчислювальну конструкцію, а не реальну обчислювальну машину. Термін «універсальний виконавець» говорить про те, що даний виконавець може імітувати будь-який інший виконавець.

Машина Тьюринга 1

Чому треба «знати» машину Тюрінга?

Тому, що Тюрінг показав, що існують завдання, які алгоритмічно нерозв'язні. Спочатку це викликало шок і неприйняття такого «поганого» визначення поняття алгоритм. Були зроблені численні, але безуспішні спроби його «поліпшити». Однак ще до Тюрінга Геделем була сформульована теорема про неповноту формальних числень.

Тюрінг показав на прикладах, що існують завдання, для яких застосування формальних методів вимагає нескінченно багато часу для вирішення, тобто рішення практично немає. У той час як людина вирішує ці завдання дуже просто. Це має важливе практичне значення для розробників систем штучного інтелекту. Так як визначення алгоритму по Тюрінгу (або Маркову) говорить, фактично, про неможливість створення систем штучного інтелекту, які були б здатні замінити людину. По крайней мере, поки не виникне нова математика або не з'являться біоробот, в яких мозок людини або іншої істоти буде об'єднаний з можливостями великої обчислювальної машини. (А роботи в цьому напрямку вже ведуться).

Чому треба «знати» машину Тюрінга? Тому, що це - Почала математики, в ньому вводиться поняття алгоритм. Теза Тюрінга: всякий алгоритм може бути реалізований відповідної машиною. Ця теза є формальним визначенням алгоритму. Він дозволяє доводити існування або неіснування алгоритмів, описуючи відповідні машини Тюрінга або доводячи неможливість їх побудови.

Чи не знати машину Тюрінга - значить не знати математики.

Тому, що це - Почала програмування, в ньому вводяться поняття алгоритм. На жаль, у багатьох програмістів тюрінговское визначення алгоритму замінюється на своє, більш близьке: алгоритм - ця програма, яку пишу Я.

Але якщо ви не знаєте, що таке алгоритм, то як ви можете говорити, що ви запрограмували алгоритм рішення будь-якої задачі.

Тому, що машини Тюрінга були використані в 40-их роках минулого століття при розробці перших електронних обчислювальних машин.

Тому, що, складаючи в стовпчик, щоб підрахувати свої сумарні грошові витрати, наприклад, ми фактично реалізуємо машину Тюрінга. Дійсно, як виконується складання в стовпчик:

7 + 4 - ми адже реально не виробляємо обчислення, що не додаємо як школярі першого класу до 7 паличок ще 4 палички. Ні, ми знаємо що 7 + 4 = 1 і 1 «в пам'яті».

Тобто її треба перенести вліво як це і робиться в машині Тюрінга. Точно також ми складаючи 8 і 0 отримуємо 8, але так як ми знаходимося в особливому стані, який називається «перенесення одиниці» ми знаємо, що в нижньому рядку треба записати 9.

Замість реальних обчислень проводиться формальна заміна одних символів іншими. Але інтерпретувати записану послідовність символів «791» як число або як текст або іншим чином залежить цілком від нас.

Семантична інтерпретація послідовності символів цілком залежить від контексту, від наших угод з іншими людьми. Наприклад, FF можна інтерпретувати як пару букв латинського алфавіту, а можна як число 255, записане в шістнадцятковій системі. Так що вважати FF частиною номера автомобіля або числом залежить тільки від нас.

Ще один приклад. Згадаймо, що А.Марков дав інше визначення алгоритму. Зі шкільної лави ми знаємо, що 7х8 = 56. Якщо хто забув про це, то можна освіжити свою пам'ять, подивившись на обкладинку шкільного зошита. Тут має місце вживання нормальних алгоритмів Маркова. Ланцюжок символів 7х8 замінюється на ланцюжок 56. Ніяких дій не відбувається.

Схожі статті