حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 3 دقیقه
لینک کوتاه

ماشین تورینگ چندمسیره

ماشین تورینگ چندمسیره (به انگلیسی: Multi-track Turing machine) یا چندمجرایی نوع خاصی از ماشین تورینگ چندنواره است. در یک ماشین تورینگ استاندارد با n نوار ،n کلاهک به صورت مستقل در امتداد n مسیر حرکت می‌کنند. در یک ماشین تورینگ چند مجرایی با n مجرا یک کلاهک روی تمام مجراها عمل خواندن و نوشتن را به صورت هم‌زمان انجام می‌دهد. هر موقعیت در این ماشین تورینگ شامل n نماد از حروف الفبا می‌باشد. این ماشین تورینگ، معادل ماشین تورینگ استاندارد است و زبان‌های شمارا را، که به صورت بازگشتی تعریف شده‌اند، می‌پذیرد.

فهرست

  • ۱ تعریف علمی
  • ۲ معادل بودن با ماشین تورینگ استاندارد
  • ۳ جستارهای وابسته
  • ۴ منابع

تعریف علمی

یک ماشین تورینگ چند مجرایی به صورت رسمی توسط یک ۶ تایی به صورت M = ⟨ Q , Σ , Γ , δ , q 0 , F ⟩ {\displaystyle M=\langle Q,\Sigma ,\Gamma ,\delta ,q_{0},F\rangle }

تعریف می‌شود که در آن:

  • Q {\displaystyle Q}
    مجموعه متناهی از حالت‌ها است.
  • Σ {\displaystyle \Sigma }
    مجموعهٔ متناهی از نمادها است که الفبای پشته نام دارد.
  • Γ ∈ Q {\displaystyle \Gamma \in Q}
  • q 0 ∈ Q {\displaystyle q_{0}\in Q}
    نشان دهنده حالت اولیه است.
  • F ⊆ Q {\displaystyle F\subseteq Q}
    مجموعه حالت‌های پایانی یا حالت‌های مورد پذیرش ماشین است.
  • δ ⊆ ( Q ∖ F × Σ ) × ( Q × Σ × d ) {\displaystyle \delta \subseteq \left(Q\backslash F\times \Sigma \right)\times \left(Q\times \Sigma \times d\right)}
    رابطه‌ای بین حالت‌های ماشین و نمادها است که انتقال نام دارد.
  • δ ( Q i , [ x 1 , x 2 . . . x n ] ) = ( Q j , [ y 1 , y 2 . . . y n ] , d ) {\displaystyle \delta \left(Q_{i},[x_{1},x_{2}...x_{n}]\right)=(Q_{j},[y_{1},y_{2}...y_{n}],d)}
    که d ∈ { L , R } {\displaystyle d\in \{L,R\}}
    .

معادل بودن با ماشین تورینگ استاندارد

این اثبات معادل بودن ماشین تورینگ ۲مجرایی را با ماشین تورینگ استاندارد نشان می‌دهد و قابل تعمیم به ماشین تورینگ n مجرایی است. با در نظر گرفتن زبان شمارای L، ماشین استاندارد M را اینگونه تعریف می‌کنیم: M = ⟨ Q , Σ , Γ , δ , q 0 , F ⟩ {\displaystyle M=\langle Q,\Sigma ,\Gamma ,\delta ,q_{0},F\rangle }

. این ماشین زبان L را می‌پذیرد. حال، 'M را یک ماشین تورینگ ۲-مجرایی فرض می‌کنیم. برای اثبات معادل بودن، باید ثابت شود M ⊆ {\displaystyle \subseteq }
M و M' ⊆ {\displaystyle \subseteq }
M.

  • M ⊆ M ′ {\displaystyle M\subseteq M'}

اگر همهٔ مجراهای 'M، به جز اولین مجرای آن، حذف شوند، به وضوح دیده می‌شود که M' و M با هم معادل هستند.

  • M ′ ⊆ M {\displaystyle M'\subseteq M}

اگر بخواهیم یک ماشین تورینگ تک مجرایی معادل با ماشین تورینگ ۲ مجرایی بسازیم، الفبای آن به صورت زوج مرتب تعریف می‌شود. نماد a از ماشین تورینگ 'M به شکل یک زوج مراتب [x,y] در ماشین تورینگ M تعریف می‌شود. ماشین تورینگ تک نوارهٔ معادل به صورت زیر تعریف می‌شود: M= ⟨ Q , Σ × B , Γ × Γ , δ ′ , q 0 , F ⟩ {\displaystyle \langle Q,\Sigma \times {B},\Gamma \times \Gamma ,\delta ',q_{0},F\rangle }

که تابع انتقال آن برابر است با δ ( q i , [ x 1 , x 2 ] ) = δ ′ ( q i , [ x 1 , x 2 ] ) {\displaystyle \delta \left(q_{i},[x_{1},x_{2}]\right)=\delta '\left(q_{i},[x_{1},x_{2}]\right)}

جستارهای وابسته

  • ماشین محاسبه تورینگ

منابع

  • Thomas A. Sudkamp (2006). Languages and Machines, Third edition. Addison-Wesley. ISBN 0-321-32221-5. Chapter 8.6: Multitape Machines: pp 269-271
آخرین نظرات
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.