许多编程语言和系统都是图灵完备的;它们可以模拟任何图灵机,因此也可以模拟任何有限状态机。
考虑以下非正式模式:
语言A定义了一组有限的与非门,它们彼此的连接,以及哪些门接收输入和输出。
在这个模型中,可以构建任何有限状态机。 NAND可以形成锁存器,寄存器,总线和控制结构,最终形成任何有限状态机,包括完整的计算机和其他系统。
然而,该模型无法模拟无限磁带,只能模拟有限大小的磁带。它无法模拟任何图灵机,因为它可能没有内存来执行此操作。
语言A和所有其他可以模拟任何有限状态机的系统都认为图灵完成了吗?是否有单独的课程,或者是否有机会定义这样的课程?
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正如你所知,有一个层次结构 - 可能是无限多层次 - 的语言类,包括常规语言(有限自动机可识别)和可判定(由图灵机接受)。
所有真正的计算机 - 包括可用于构建它们的理论模型,比如涉及NAND门的理论模型 - 不图灵等效,因为它们不能在理论上访问无限胶带。在实践中,时间,空间和物质在物理现实中是不足以允许真正的图灵等效计算。所有物理计算都可以通过有限自动机进行。有一些常规语言, in practice ,通过构建一个真正的有限状态机或通用计算机,太复杂了。
将语言建模为比常规类型更高的类型是为了方便 - 它的存在方式与建模物质连续(例如,计算转动惯量)是谎言的方式相同。物质实际上是由离散的分子组成,而分子又由较小的离散粒子组成。