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通用图灵机


通用图灵机7-4规则

A类图灵机器通过使用有限长度的输入磁带进行适当的编程,它可以充当任何 图灵机器不管怎样。在他的开创性论文中,图灵自己给出了第一个结构通用图灵机(Turing 1937,1938)。Shannon(1956)指出只要使用足够的状态,颜色就足够了。明斯基(1962)发现7态4色通用图灵机,如上图所示(Wolfram 2002,p706).请注意第20条规则规定图灵机器应该停止,如离开所示头部静止不动,状态不变。转换为双色机器后,明斯基的通用图灵机需要43个状态。

相对而言,关于小型通用图灵机的报道很少,直到Rogozhin(1996)发现了带有数字的例子(m,n)州的米和颜色n个由(24,2)、(10,3)、(7,4)、(5,5)、(4,6)、(3,10)给出,和(2,18)(Wolfram 2002,p1119).

通用图灵机2-5规则

如上所示,Wolfram(2002年,第707页)发现了一种2态5色通用图灵机。此示例具有最小的产品mn=10任何其他已知的通用图灵机。然而,很可能存在更小的例子。

通用图灵机2-4规则
通用图灵机2-3规则

Wolfram(2002年,第708-709页)确定的四个2状态4色和14个基本等效的2状态3色机器可能是通用的,尽管这似乎很难证明。2007年5月14日,Wolfram Research和Stephen Wolfram宣布了25000美元的现金奖,以证明这台图灵机器实际上是通用的。2007年10月24日,亚历克斯·史密斯(Alex Smith)凭借一份成功的证明获得了该奖项(Smith 2020)。


另请参见

Chaitin常数,暂停问题,图灵机器,通用元胞自动机,普遍性

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明斯基,M.L。“有限自动机的一些通用元素。”自动化研究。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社,第117-1281956页。明斯基,M.L。“的大小和结构使用标签系统的通用图灵机。"程序。交响乐。纯数学。 5,229-238, 1962.超计算:计算不止于图灵机器。“2002年9月25日。http://arxiv.org/abs/math.LO/0209332.彭罗斯,对。这个皇帝的新思想:关于计算机、思想和物理定律。牛津:牛津大学出版社,第51-57页,1989年。于罗根。五、。“七台通用图灵机。”Mat.Issled公司。第69、76-90号,1982于罗根。五、。“带10的通用图灵机状态和3个符号。"伊兹夫。阿卡德。Nauk Respub公司。摩尔多瓦材料。,编号4,80-82和951992年。于罗根。“小型通用图灵机。”理论。计算。科学。 168, 215-240, 1996.香农,C.E。“具有两个内部状态的通用图灵机。”自动化研究。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社,第157-1651956页。史密斯,A.“Wolfram的2,3图灵机的普遍性。”复杂系统 29,1-44, 2020.A.M.图灵。“关于可计算数字,及其应用程序Entscheidungs问题。"程序。伦敦数学。Soc.序列号。2 42,230-265, 1937.重印于不确定因素(大卫编辑)。休利特,纽约:Raven出版社,1965年。A.M.图灵。“更正:On Computable数字,以及Entscheidungs问题的应用程序。"程序。伦敦数学。Soc.序列号。2 43, 544-546, 1938.Wolfram Research和Wolfram,沃尔夫拉姆2,3图灵机器研究奖http://www.wolframscience.com/prizes/tm23/.沃尔夫拉姆,美国。A类新型科学。伊利诺伊州香槟市:Wolfram Media,pp706-7111119, 2002.

引用的关于Wolfram | Alpha

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引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“通用图灵机。”发件人数学世界--Wolfram资源。https://mathworld.wolfram.com/UniversalTuringMachine.html

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