Как работает эмулятор машины Тьюринга и какие задачи можно решать с его помощью?

Эмулятор машины Тьюринга — программная система, которая имитирует работу абстрактной вычислительной машины Тьюринга. masters.donntu.ru Она состоит из бесконечной ленты, устройства управления и головки, которая считывает и записывает символы на ленте. cmcmsu.info programforyou.ru

Работа эмулятора происходит следующим образом: cmcmsu.info

1. На ленту в начале работы помещают входное слово. programforyou.ru Если на ленте ничего не записано, то считается, что там записан специальный символ λ. programforyou.ru
2. В каждый момент времени головка обозревает одну из ячеек ленты. cmcmsu.info Совокупность сведений о состоянии устройства управления и записи на ленте машины называется конфигурацией Тьюринга. cmcmsu.info
3. Устройство управления содержит команды, совокупность которых называется программой Тьюринга. cmcmsu.info Для каждого символа алфавита и каждого состояния программа содержит в точности одну команду. cmcmsu.info
4. Выполнение любой команды заключается в следующем: cmcmsu.info

• записанный в обозреваемой ячейке символ заменяется на новый символ; cmcmsu.info
• головка сдвигается на одну ячейку вправо или влево (может и не сдвигаться); cmcmsu.info
• происходит переход в новое состояние. cmcmsu.info

1. Работа Тьюринга состоит из однотипных тактов. cmcmsu.info Каждый такт состоит в выполнении одной команды. cmcmsu.info Работа считается завершённой, если выполнилась заключительная команда. cmcmsu.info Полученное последнее содержимое ленты является результатом работы Тьюринга. cmcmsu.info

С помощью эмулятора машины Тьюринга можно решать различные задачи, например:

• Приписать справа букву «a» к непустому входному слову в алфавите {a, b, c}. cmcmsu.info
• Добавить 1 к числу, записанному в двоичной записи. cmcmsu.info programforyou.ru
• Удалить все буквы «a» из входного слова в алфавите {a, b, c}. cmcmsu.info
• Инвертировать символы в слове из алфавита {a, b}. programforyou.ru