图灵机是一种什么机器？

图灵机是一种抽象的机器，一种抽象的计算模型。图灵机证明了通用计算理论，肯定了计算机实现的可能性，同时它给出了计算机应有的主要架构，但是“图灵机”只是假象的“计算机”，完全没有考虑硬件状态，考虑的焦点是逻辑结构。

本教程操作环境：windows7系统、Dell G3电脑。

图灵机是一种抽象的机器，一种抽象的计算模型。它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。

1936年，英国数学家阿兰・麦席森・图灵(1912―-1954年)提出了一种抽象的计算模型——图灵机( Turing machine)。图灵机，又称图灵计算机，即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象，由一个虚拟的机器替代人类进行数学运算。

通用图灵机向人们展示这样一个过程:程序和其输入可以先保存到存储带上，图灵机就按程序一步一步运行直到给出结果，结果也保存在存储带上。更重要的是，隐约可以看到现代计算机主要构成，尤其是冯・诺依曼理论的主要构成。

图灵机证明了通用计算理论，肯定了计算机实现的可能性，同时它给出了计算机应有的主要架构，但是“图灵机”只是假象的“计算机”，完全没有考虑硬件状态，考虑的焦点是逻辑结构，而计算机已经存在实体。

图灵机的意义

图灵提出图灵机的模型并不是为了同时给出计算机的设计，它的意义有如下几点:

(1)它证明了通用计算理论，肯定了计算机实现的可能性，同时它给出了计算机应有的主要架构；

(2)图灵机模型引入了读写与算法与程序语言的概念，极大的突破了过去的计算机器的设计理念；

(3)图灵机模型理论是计算学科最核心的理论，因为计算机的极限计算能力就是通用图灵机的计算能力，很多问题可以转化到图灵机这个简单的模型来考虑。

通用图灵机向人们展示这样一个过程:程序和其输入可以先保存到存储带上，图灵机就按程序一步一步运行直到给出结果，结果也保存在存储带上。更重要的是，隐约可以看到现代计算机主要构成，尤其是冯・诺依曼理论的主要构成。

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