圖靈機結構英文解釋翻譯、圖靈機結構的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 Turing machine construction

分詞翻譯：

圖靈機的英語翻譯：

【計】 Turing; Turing machine

結構的英語翻譯：

frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture

專業解析

圖靈機（Turing Machine）是計算機科學中描述算法可計算性的數學模型，其結構包含以下核心組件及漢英對照定義：

無限長存儲帶（Infinite Tape）
由連續單元格組成，每個單元格可存儲一個符號（如0、1或空白符號）。存儲帶在理論模型中假設為無限延伸，用于模拟計算機的存儲能力。
讀寫頭（Read/Write Head）
位于存儲帶上方的物理裝置，能夠讀取當前單元格的符號，并根據預設規則修改符號或左右移動。這一組件對應現代計算機的中央處理器（CPU）對内存的操作邏輯。
狀态寄存器（State Register）
存儲圖靈機當前狀态（如初始狀态、接受狀态、拒絕狀态）。狀态集合與轉換規則共同構成機器的“有限狀态控制器”（Finite-State Control），決定每一步的操作流程。
狀态轉換規則（Transition Rules）
以五元組形式（當前狀态，當前符號，新符號，移動方向，新狀态）定義操作邏輯。例如：$(q_i, a) to (q_j, b, L)$ 表示在狀态$q_i$下讀取符號$a$時，将$a$改寫為$b$，左移（L）并進入狀态$q_j$。

該模型通過上述組件的協同工作，證明了任何可計算問題均可被形式化描述，奠定了現代計算機理論基礎。其設計思想在計算複雜性理論、編譯器構造和人工智能領域仍有廣泛應用。

網絡擴展解釋

圖靈機（Turing Machine）是英國數學家阿蘭·圖靈于1936年提出的一種抽象計算模型，用于描述算法和計算過程。它的結構是計算機科學的理論基礎，現代計算機的設計思想也源于此。以下是圖靈機的主要結構組成和功能解釋：

1. 無限長帶子（Tape）

描述：圖靈機使用一條被劃分為連續格子的無限長帶子，每個格子可以存儲一個符號（如0、1或空白符號）。
作用：帶子用于存儲輸入數據、中間計算結果和最終輸出。初始時，輸入符號寫在帶子上，其餘格子為空白。
特點：無限長的帶子是理論假設，實際物理機器無法實現，但這一設計使圖靈機能夠處理任意規模的問題。

2. 讀寫頭（Head）

描述：一個可移動的裝置，每個時刻指向帶子上的某一格子。
功能：
- 讀取：獲取當前格子中的符號。
- 寫入：根據規則修改當前格子的符號。
- 移動：每次操作後向左（L）、向右（R）移動一格或不移動（N）。

3. 狀态寄存器（State Register）

描述：保存圖靈機當前的狀态，例如初始狀态（( q0 )）、接受狀态（( q{text{accept}} )）和拒絕狀态（( q_{text{reject}} )）。
作用：狀态決定了圖靈機下一步的操作，控制規則會根據當前狀态和讀取的符號進行狀态轉移。

4. 控制規則（Transition Function）

描述：一組指令，形式化為五元組：
$$(當前狀态, 當前符號, 新符號, 移動方向, 新狀态)$$
示例：規則 ( (q_1, 0, 1, R, q_2) ) 表示：若當前狀态是 ( q_1 ) 且讀到符號0，則寫入1，向右移動一格，并進入狀态 ( q_2 )。
功能：控制圖靈機的每一步操作，直到達到終止狀态（接受或拒絕）後停機。

運行過程

初始化：輸入符號寫入帶子，讀寫頭置于最左端非空白符號，狀态寄存器設為初始狀态 ( q_0 )。
循環執行：根據當前狀态和符號查表執行對應規則，更新符號、移動讀寫頭并轉移狀态。
終止：進入 ( q{text{accept}} ) 或 ( q{text{reject}} ) 時停機，否則可能無限運行。

意義與應用

可計算性理論：圖靈機定義了“可計算”問題的邊界（如停機問題不可解）。
計算機基礎：現代計算機的馮·諾依曼架構繼承其核心思想（程式與數據存儲、逐步執行）。
複雜性分析：通過圖靈機模型研究時間、空間複雜度（如P/NP問題）。

通過上述結構，圖靈機以簡潔的機制模拟了任意算法過程，成為理論計算機科學的基石。