Apakah konsep Mesin Turing berasal dari automata?

19

Saya baru-baru ini berdiskusi tentang Mesin Turing ketika saya ditanya, "Apakah Mesin Turing berasal dari automata, atau sebaliknya?"

Tentu saja saya tidak tahu jawabannya, tetapi saya ingin tahu. Mesin Turing pada dasarnya adalah versi yang sedikit lebih canggih dari Automata Push-Down. Dari itu saya akan berasumsi bahwa Mesin Turing berasal dari automata, namun saya tidak punya bukti atau penjelasan yang pasti. Saya mungkin saja salah ... mungkin mereka dikembangkan secara terpisah.

Silahkan! Bebaskan pikiran ini dari jeratan keterikatan abadi.

Emmanuel M. Smith
sumber
13
Turing menciptakan mesin-mesinnya pada pertengahan 1930-an, dan sejauh yang saya tahu, automata jenis lain, seperti PDA atau automata terbatas, mulai muncul pada 1950-an, ketika karya Turing sudah terkenal.
Emil Jeřábek mendukung Monica
1
Turing menciptakan mesinnya ketika ia mencoba memodelkan "komputer" manusia. Pada saat itu, kata komputer adalah jabatan untuk seseorang yang melakukan perhitungan untuk mencari nafkah. Dia mengidealkan mesin dengan mengasumsikan mesin memiliki akses ke memori yang tak terbatas.
Mohammad Al-Turkistany
PDA tampaknya memiliki banyak hubungan dengan teori bahasa ala chomsky dengan kata lain mereka bahkan mungkin diperkenalkan untuk memahami bahasa manusia.
vzn

Jawaban:

28

Tidak juga!

Cara terbaik untuk melihat independensi ini adalah dengan membaca koran asli .

  • Makalah 1936 Turing yang memperkenalkan mesin Turing tidak merujuk pada jenis otomat terbatas (abstrak) yang lebih sederhana.

  • Makalah McCulloch dan Pitts 1943 memperkenalkan "jaring saraf", pendahulu dari mesin negara-terbatas modern, mengusulkan mereka sebagai model aktivitas saraf yang disederhanakan, bukan perhitungan semata.

Untuk perspektif awal yang menarik, lihat survei tahun 1953 oleh Claude Shannon , yang memiliki seluruh bagian tentang mesin Turing, tetapi tidak mengatakan apa pun tentang automata terbatas seperti yang akan kita kenali hari ini (meskipun ia mengutip laporan 1951 Kleene).

Automata terbatas modern dapat dimulai dengan makalah Kleen tahun 1956 , yang awalnya diterbitkan sebagai laporan teknis RAND pada tahun 1951, yang mendefinisikan ekspresi reguler. Kleene tentu menyadari hasil Turing, setelah menerbitkan hasil yang serupa sendiri (dalam bahasa fungsi rekursif primitif) pada waktu yang hampir bersamaan. Namun demikian, satu-satunya referensi Kleene untuk Turing adalah penjelasan bahwa mesin Turing tidak terbatas automata, karena kaset tidak terikat mereka. Tentu saja mungkin pemikiran Kleene dipengaruhi oleh abstraksi Turing, tetapi definisi Kleene tampaknya (bagi saya) bersifat independen.

Pada volume survei tahun 1956 yang diedit oleh Shannon dan McCarthy , di mana kedua makalah Kleene tentang ekspersi reguler dan makalah Moore tentang transduser keadaan -akhirnya akhirnya diterbitkan, automata terbatas dan mesin Turing dibahas berdampingan, tetapi hampir sepenuhnya independen. Moore juga mengutip Turing, tetapi hanya dalam catatan kaki yang menyatakan bahwa mesin Turing tidak terbatas automata.

( Sebuah makalah Kline baru-baru ini menceritakan sejarah yang agak bergejolak dari volume ini dan konferensi Dartmouth yang terkait, kadang-kadang disebut "tempat kelahiran AI").

(Versi neural net yang lebih awal ditemukan dalam karya Turing tentang "mesin tipe B", seperti dicetak ulang dalam buku "The essential Turing", dari sekitar tahun 1937, saya kira. Sepertinya banyak orang yang bermain dengan ide di waktu, karena bahkan saat ini banyak undergrad CS berpikir mereka telah "menemukan" itu di beberapa titik dalam studi mereka sebelum menemukan sejarahnya.)

Jeffε
sumber
1
Jawaban bagus! Tapi siapa yang menemukan mesin negara? Galbraith rupanya menggunakan diagram alur paling cepat 1921.
reinierpost
@ Jɛ ff E Anda yakin tentang tanggal 1937 untuk jaring saraf Turing? Saya mendapat kesan yang disajikan dalam sebuah makalah yang tidak diterbitkan pada tahun 1948 . Juga apakah model McCulloch & Pitts menggabungkan pembelajaran? Saya berpikir bahwa jaring saraf tipe-B secara historis menarik karena mereka memasukkan jenis pembelajaran "api bersama, bersama-sama" sebelum Hebb (1949) menemukannya secara empiris, atau model Rosenblatt (1957).
Artem Kaznatcheev
-2

Anda menyebutkan PDA secara khusus. perhatikan mesin Turing setara dengan PDA dengan dua tumpukan. Dasar pemikiran PDA tampaknya terkait erat dengan pengembangan "teori bahasa" ala chomsky.

lihat misalnya Analisis Sintaksis dan Pushdown Store, "Prosiding Simposium dalam Matematika Terapan (Vol. 12). Providence, RI: American Mathematical Society, 1961

ini memiliki salah satu referensi paling awal yang pernah saya lihat oleh Oettinger, "Analisis sintaksis otomatis dan pushdown store" p104, tidak tahu apakah ada referensi sebelumnya ke PDA.

butuh bertahun-tahun mempelajari semua automata yang saling terkait untuk mulai menyusun teori pemersatu (masih dibangun). konsep lengkap Turing dirancang sekitar akhir 30-an atau lebih ketika terlihat bahwa kalkulus lambda (dikembangkan secara independen oleh Gereja) setara dengan mesin Turing & ekivalensi dengan mesin Pos ditunjukkan sekitar waktu yang sama (walaupun 3 model ini dirancang agak mandiri & tidak segera direalisasikan sebagai setara Turing pada konstruksi asli mereka).

model-model baru masih sedang dirancang misalnya Cellular Automata memiliki sejarah yang jauh lebih baru dan telah terbukti dalam berbagai hal Turing lengkap.

tampaknya adil untuk mengatakan bahwa sebagian besar bekerja dalam ilmu komputer akrab dengan kertas Turings seminal 1936 & bahwa itu sangat mempengaruhi semua formulasi kemudian konstruksi automata (terutama konsep tabel transisi negara yang tampaknya telah diperkenalkan oleh Turing)

vzn
sumber
6
Para downvoters, mohon pertimbangkan untuk memberi tahu poster itu mengapa menurut Anda jawabannya buruk.
Raphael
-3

Hanya untuk itu:

Melihat ke belakang, apa yang akan Anda katakan adalah pentingnya makalah Turing's 1936 Entscheidungs?

Saya selalu merasa orang suka membuat lagu dan menari. Sesuatu seperti doktrin Tritunggal yang terlibat sedangkan untuk seorang insinyur Anda hanya perlu diberi tahu tentang ide program yang tersimpan dan Anda akan langsung berkata, "Itu benar-benar kelas satu, itu cara untuk melakukannya." Hanya itu yang perlu diketahui.

Tidak ada perbedaan dalam makalah itu yang memiliki signifikansi praktis. Dia beruntung menerbitkannya sama sekali, tetapi saya senang dia melakukannya. Maksudku [Alonzo] Churchl mendapat hasil yang sama dengan metode lain.

Saya suka Turing; Maksudku, kita bersama dengan sangat baik. Dia suka menetapkan hukum dan itu tidak membuatnya disayangi, tetapi dia dan saya cukup baik. Orang-orang kadang mengatakan saya tidak bergaul dengan Turing tetapi itu tidak benar. Tetapi kemudian saya sangat berhati-hati untuk tidak terlibat.

Maurice Wilkes. http://cacm.acm.org/magazine/2009/9/38898-an-interview-with-maurice-wilkes/fulltext

yodaiken
sumber