圖靈機英文解釋翻譯、圖靈機的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 Turing; Turing machine

分詞翻譯：

圖的英語翻譯：

chart; drawing; fig.; map; plot; picture; intention; attempt; plan
【計】 diagram; graphtyper
【化】 diagram
【醫】 chart; column diagram; diagram; graph; map; picture; schema; scheme
sheet

靈機的英語翻譯：

brainwave; sudden wit

專業解析

圖靈機（Turing Machine）是計算機科學和數學邏輯中的一個核心理論模型，由英國數學家艾倫·圖靈（Alan Turing）于1936年提出。它抽象地定義了“可計算性”（computability）的概念，為現代計算機的誕生奠定了理論基礎。以下是其詳細解釋：

一、漢英定義

中文定義：圖靈機是一種抽象的數學計算模型，由一個無限長的存儲帶（tape）、一個讀寫頭（head）、一套狀态寄存器（state register）和一組控制規則（transition rules）組成。它能模拟任何可計算過程。
英文定義：A Turing Machine is an abstract mathematical model of computation consisting of an infinite tape, a read/write head, a state register, and a set of transition rules. It can simulate any algorithmic process.

二、核心組件（Components）

存儲帶（Tape）
無限長的帶子，劃分為離散的單元格（cells），每個單元格可存儲一個符號（如 0、1 或空白）。

讀寫頭（Head）
在存儲帶上移動，讀取或修改當前單元格的符號。

狀态寄存器（State Register）
記錄圖靈機當前的狀态（如 ( q_0, q_1, ldots )），初始狀态為 ( q_0 )。

轉移函數（Transition Function）
控制規則，格式為：

[ (當前狀态, 當前符號) rightarrow (新狀态, 寫入符號, 移動方向) ]

移動方向為左（L）、右（R）或不動（N）。

三、工作原理（Operation）

圖靈機按步驟執行：

讀取當前單元格符號；
根據當前狀态和符號，查找轉移規則；
寫入新符號，更新狀态，移動讀寫頭；
重複直至進入終止狀态（如接受狀态 ( q{text{accept}} ) 或拒絕狀态 ( q{text{reject}} )）。

四、理論意義（Theoretical Significance）

丘奇-圖靈論題（Church-Turing Thesis）
所有“可計算”問題均可由圖靈機解決，奠定了計算理論的邊界（來源：Stanford Encyclopedia of Philosophy）。

通用圖靈機（Universal Turing Machine）
可模拟其他任意圖靈機，是現代存儲程式計算機的理論原型（來源：MIT Press）。

五、權威參考文獻

原始論文
Turing, A. M. (1936). On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society.

DOI鍊接（需通過學術數據庫訪問）

标準教材
Sipser, M. (2013). Introduction to the Theory of Computation (3rd ed.). Cengage Learning.

[ISBN: 978-1133187790]

學術百科
“Turing Machine” in Stanford Encyclopedia of Philosophy.

鍊接

六、實際應用關聯

計算複雜性（Complexity Classes）
如P、NP問題均基于圖靈機模型定義（來源：Clay Mathematics Institute）。

編程語言理論
圖靈完備性（Turing Completeness）是編程語言能否表達所有可計算問題的标準（如Python、C++均滿足）。

網絡擴展解釋

圖靈機是計算機科學中最基礎的理論模型，由英國數學家阿蘭·圖靈于1936年提出。它的核心思想是通過簡單的規則模拟任何可能的計算過程，奠定了現代計算機的理論基礎。以下是詳細解釋：

基本結構

無限長紙帶：被劃分為連續格子，每個格子可存儲一個符號（如0、1或空白）。
讀寫頭：可左右移動，讀取或修改當前格子的符號。
狀态寄存器：記錄圖靈機當前狀态（如初始狀态、接受狀态、拒絕狀态）。
控制規則表：根據當前狀态和讀取的符號，決定下一步操作（如寫入新符號、移動方向、狀态轉換）。

工作原理圖靈機通過有限指令集逐步操作：讀取符號→根據規則修改符號/移動→改變狀态，直至達到停機狀态。例如，若用圖靈機計算1+1，它會将輸入"11"轉換為"11#"（#為分隔符），通過移動和改寫符號最終輸出"10"（二進制結果）。
理論意義

可計算性判定：證明"停機問題"不可解，即無法預先判斷任意程式是否會終止。
計算能力邊界：定義"圖靈可計算"概念——任何可被算法描述的問題均可由圖靈機解決。
現代計算機原型：馮·諾依曼架構的存儲程式思想源于此模型。

現實影響

計算機科學基石：編程語言、編譯器設計均以圖靈完備性為目标。
人工智能啟發：圖靈1950年基于此模型提出"圖靈測試"，成為AI領域裡程碑。
數學證明工具：用于研究哥德爾不完備定理等數理邏輯問題。

圖靈機雖為抽象模型，但其"通過有限步驟處理無限信息"的核心思想，直接推動了從機械計算到電子計算機的跨越。當前所有經典計算機本質上都是圖靈機的物理實現。