圖靈機工作步驟
準備
- 存儲帶子上的格子初始話 - 設置內部狀態存儲器當前狀態 - 讀寫頭設置初始在存儲帶上所做的格子位置 - 準備好控制指令，即控制程序。
反復執行以下步驟，直到停機
- 讀寫頭讀出當前格子的數字或符號 - 根據當前狀態和讀到的字母或符號找到對應的控制指令 - 根據控制指令，執行以下三個動作 1. 讀寫頭在格子上擦除或寫入一個數字或符號 2. 變更狀態到一個新狀態
讀寫頭向左或向右移動一格
-估計你還是不明白，別急。看過《三體》的同學都知道三體人把地球人看做“蟲子”，三體人的維度比地球三維世界高，就好像我們人類把看蟲子一樣。
下面，我們把蟲子放到一個二維的世界中，以蟲子為例，給大家來說明最簡單的圖靈機模型（注：該例子非原創）。
假設理想的情況一：
蟲子所處的二維世界是一個無限長的紙帶，這個紙帶上被分成了若干小的方格，而每個方格都僅僅只有黑和白兩種顏色。紙帶的片段為：
假設蟲子的感官只有眼睛，并且它的視力短的可憐，只能看到當前所處格子的顏色
蟲子可以向前爬一個格子或向后爬一個格子
蟲子的操作系統、程序為：我們假設黑色是食物區，蟲子吃到食物后前移一格，白色是空白區，沒有食物后退一格，
在這個情況中格子的顏色是蟲子的輸入信息，集合為IN={黑色，白色}，輸出集合為 OUT= {前移一格，后移一格}
從開始位置開始，蟲子會怎么移動呢？
開始是黑色，蟲子前移一格，到達第2格
第2還是黑色，蟲子前移一格，到達第3格
第3格還是黑色，蟲子前移一格，到達第4格
第4格為白色，蟲子后移一格，回到第3格
可見，這條帶子上，蟲子在第4格和第3格來回移動循環不止。
假設理想的情況二
現實中蟲子肯定不可能傻到無線循環，蟲子會有饑餓、吃飽的感受，食物吃了后也會消失。因此我們在情況下中改進下模型。
蟲子在黑色的格子時，如果是饑餓狀態，吃掉食物把格子變成白色；如果是吃飽狀態，后移一格
蟲子在白色的格子時，如果是饑餓狀態，停下來等食物長出來涂黑；如果是吃飽狀態，前移一格
蟲子的操作系統、程序為：
在這種情況中，輸入集合為IN={黑色，白色}，輸出集合為 OUT= {前移一格，后移一格，吃掉食物涂白，等待食物長出來涂黑}，內部狀態S={吃飽，饑餓}
二維紙帶不變，從開始位置開始，蟲子初始是饑餓狀態，蟲子會怎么移動呢？
第1格是黑色，蟲子饑餓，吃掉食物格子變白，蟲子新狀態為吃飽
第1格為白色，蟲子吃飽，蟲子前移一格，到達第2格，蟲子新狀態為饑餓
第2格為黑色，蟲子饑餓，吃掉食物格子變白，蟲子新狀態為吃飽
第2格為白色，蟲子吃飽，蟲子前移一格，到達第3格，蟲子新狀態為饑餓
第3格為黑色，蟲子饑餓，吃掉食物格子變白，蟲子新狀態為吃飽
第3格為白色，蟲子吃飽，蟲子前移一格，到達第4格，蟲子新狀態為饑餓
第4格為白色，蟲子饑餓，等待食物長出來涂黑，蟲子新狀態為吃飽
第4格為黑色，蟲子吃飽，蟲子后退一格，到達第3格，蟲子新狀態為饑餓
這時，第3格已經長出來食物，是黑色，因此流程和第5步的情況一樣了
情況二，小蟲的行為比情況以復雜了一些，但小蟲最后仍然會落入無限循環當中。
到此，如果你已經徹底搞懂了二維蟲子是怎么移動的，那么你已經明白了圖靈機的工作原理了！因為從本質上講，最后的小蟲模型就是一個圖靈機！
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