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图灵机到底是什么？

科普中国 · 公众号 · 科学 · 2025-01-24 10:00

正文

欢迎来到科普中国特别推出的寒假精品栏目“给孩子的高新科技课”！

人工智能作为当今最前沿的科技之一，正在以令人惊叹的速度改变着我们的生活。从智能语音助手到无人驾驶汽车，从 AI 绘画到机器学习，它为我们打开了一个充满无限可能的未来。本栏目将以通俗易懂的方式，用视频和文字给孩子讲述人工智能的原理、应用及其对社会的深远影响。

快跟我们一起开启这场 AI 之旅吧！

先来看视频：

以下为文字版本：

（阅读大约需要 2 分钟）

图灵机

图灵机是英国数学家阿兰·图灵在1936年提出的。当时图灵需要用一个抽象的理论模型来概括人类做数学逻辑运算的过程，这个模型便是图灵机。

图灵机主要包括几个部分：首先有一个无限长的纸带，在纸带上面会有许多小格子，这个小格子里面可以记录0或者1的信息，从理论上说，这些0和1信息就可以模拟任何类型的数学问题。

另外，图灵机还有一个读写头，能够读取、改写纸带上的信息，在读取，改写完毕之后，能够横向移动去读取下一个信息。

规则表则决定读写头改写信息或者左右移动的方式，可将其理解为程序。只要替换规则表，图灵机就可以处理各种类型的问题。

虽然图灵机只是一个结构非常简单的数学模型，但它奠定了各种类型计算机的基础。我们看到的所有计算机都是基于图灵机模型建立起来的。

策划制作

本文为科普中国-创作培育计划作品

出品｜中国科协科普部

监制｜中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨北京云御纪文化传播有限公司

审核丨秦曾昌北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院副教授

策划丨符思佳

责编丨符思佳

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