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計算理論(チューリング機械)

ついに有限オートマトンからチューリングマシンに入りました. アラン・チューリングはよく計算機のない時代にチューリングマシンなんて思いつきましたね. 天才か?(天才です)

計算機で解ける問題はチューリングマシンで解ける.

チューリングマシンと有限オートマトンの違い

  • チューリングマシンはテープに対し書き込みと読み出しのどちらも可能
  • ヘッドは左右どちらにも動くことが出来る
  • テープの長さは無限である
  • チューリングマシンは, 停止状態に入ると直ちに停止する

真面目に有限オートマトンとチューリングマシンを対比させて考えたことが無かったですが, そう言えば有限オートマトンの入力はチューリングマシンのテープとして考えることもできますね.

チューリングマシンのテープの記述が非常に面倒くさい. 手書きだと前のテープのコピーを書けないので特に面倒くさいですね. チューリングマシンはテープの一部を変更するのに, 紙に手書きだと他の変更されていないテープを一々全部書く必要があって面倒です. 私の書き方がおかしい気がします. 差分を書くだけで十分な記法を考えるべきですね…

今回のチューリングマシンは遷移関数がQ*ΓQ*Γ*{L,R}Q * Γ → Q * Γ * \{L, R\}で, ヘッダの移動命令を返り値の{L,R}\{L, R\}で表します. なので, 状態を変更するだけで, ヘッダを動かさないという命令がこのモデルのチューリングマシンでは無いことに気がつきました.