« Home « Kết quả tìm kiếm

Bài giảng Lý thuyết tính toán: Bài 9 - Phạm Xuân Cường


Tóm tắt Xem thử

- BÀI 9: Các biến thể của máy Turing.
- Máy Turing tùy chọn tại chỗ.
- Máy Turing bán vô hạn.
- Máy Turing đa băng.
- Máy Turing không đơn định.
- Có rất nhiều loại máy Turing khác nhau:.
- Máy Turing có khả năng ở nguyên tại chỗ (Stay-option).
- Máy Turing bán vô hạn (Semi-infinite).
- Chứng minh các mô hình TM là tương đương.
- Để chứng minh các mô hình là tương đương → Kỹ thuật mô phỏng Ví dụ:.
- Máy Turing M1 (Dạng chuẩn).
- Máy Turing M2 (Một biến thể nào đó).
- Đầu đọc của máy Turing loại này có khả năng không di chuyển khi thực hiện 1 chuyển dịch ↔ Có khả năng giữ nguyên vị trí.
- Ví dụ.
- Sự tương đương với TM chuẩn.
- Mọi máy Turing tùy chọn tại chỗ đều có một máy Turing chuẩn tương đương.
- Chứng minh.
- Máy Turing tùy chọn tại chỗ mô phỏng một TM chuẩn (CM:.
- Bỏ qua các chuyển dịch tại chỗ).
- TM dạng chuẩn mô phỏng một máy Turing tùy chọn tại chỗ.
- Nếu là chuyển dịch sang trái hoặc phải thì thực hiện tương tự.
- Nếu là chuyển dịch tại chỗ thì thay thế bởi cặp chuyển dịch trái, phải hoặc phải, trái.
- Ví dụ chứng minh.
- Máy Turing chuẩn.
- Là máy Turing chỉ vô hạn 1 chiều bên phải → Làm sao để xác định đầu băng?.
- Mọi máy Turing bán vô hạn đều có một máy Turing chuẩn tương đương.
- TM chuẩn mô phỏng 1 TM bán vô hạn.
- TM bán vô hạn mô phỏng một máy Turing chuẩn.
- Chèn 1 ký hiệu đặc biệt để đánh dấu là đầu bên trái trên băng.
- Thêm chuyển dịch lặp vào tất cả trạng thái (ngoại trừ trạng thái chỉ nhận chuyển dịch).
- TM bán vô hạn mô phỏng một máy Turing chuẩn Ý TƯỞNG: Chia sự vô hạn 2 chiều thành 1 chiều.
- Tách thành 2 phần bán vô hạn.
- TM bán vô hạn.
- Ví dụ (1).
- Ví dụ (2).
- Ví dụ (3).
- Ví dụ (4).
- Chuỗi đầu vào sẽ nằm trên băng thứ nhất.
- Định nghĩa hình thức của máy Turing đa băng.
- Γ: Bộ chữ được phép viết trên băng.
- Ví dụ chuyển dịch trên TM đa băng.
- Sau chuyển dịch Tape 1.
- Mọi máy Turing đa băng đều có một máy Turing đơn băng tương đương.
- Chứng minh: (Bằng cách xây dựng).
- Cần chuyển đổi 1 chuyển dịch đa băng thành 1 chuyển dịch đơn.
- Thêm dấu chấm vào ký hiệu trên băng để đánh dấu đầu đọc trên băng đó.
- Để mô tả một chuyển dịch từ trạng thái Q đến R ta thực hiện - Đọc lần 1 qua tất cả các ô của TM đơn băng để xác định vị trí.
- các đầu đọc ảo.
- Đọc lần thứ 2 và thực hiện dịch chuyển tương ứng như mô tả của TM đa băng.
- Nếu mỗi lần đầu đọc của TM đơn băng đọc ô chứa ký hiệu.
- Máy Turing không đơn định: Là một máy Turing có nhiều hơn 1 lựa chọn tại mỗi trạng thái.
- Hàm chuyển dịch của TM không đơn định có dạng:.
- Cách hoạt động của TM không đơn định.
- Máy Turing.
- Sự tương đương với TM.
- Mọi máy Turing không đơn định có một máy Turing đơn định tương đương.
- Ý tưởng chứng minh:.
- Tìm kiếm một nhánh chấp thuận trên cây hoạt động của TM không đơn định.
- Xây dựng TM đơn định đó như thế nào?.
- Chứng minh (1).
- Ta sẽ xây dựng một TM có 3 băng như trên để mô phỏng TM không đơn định.
- Băng mô phỏng: Mô phỏng tính toán của TM không đơn định trên một nhánh nào đó.
- Băng địa chỉ: Lưu vị trí hoạt động của nhánh đó trên cây hoạt động của TM không đơn định.
- Chứng minh (2).
- Ta gán một địa chỉ cho mỗi nút của cây tính toán đối với TM không đơn định:.
- Ví dụ: 2322.
- Chứng minh (3).
- Xét ký hiệu tiếp theo trên băng 3 để xác định sự lựa chọn theo hàm chuyển của TM không đơn định.
- Nếu không còn ký hiệu nào trên băng 3 → Thực hiện bước 4

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt