Свойства машины Тьюринга как алгоритма

На примере машины Тьюринга хорошо прослеживаются свойства алгоритмов. Попросите учащихся показать, что машина Тьюринга обладает всеми свойствами алгоритма.
Дискретность. Машина Тьюрингаможет перейти к (к + 1) — му шагу только после выполнения каждого шага, т.к именнокаждый шаг определяет, каким будет (к + 1) — й шаг.
Понятность. На каждом шаге вячейку пишется символ из алфавита, автомат делает одно движение (Л, П, Н), имашина Тьюринга переходит в одно из описанных состояний.
Детерминированность. В каждойклетке таблицы машины Тьюринга записан лишь один вариант действия. На каждомшаге результат определен однозначно, следовательно, последовательность шаговрешения задачи определена однозначно, т.е. если машине Тьюринга на вход подаютодно и то же входное слово, то выходное слово каждый раз будет одним и тем же.
Результативность. Содержательно результаты каждого шага и всей последовательности шагов определены однозначно,следовательно, правильно написанная машина Тьюринга за конечное число шаговперейдет в состояние q0, т.е. за конечное число шаговбудет получен ответ на вопрос задачи.
Массовость. Каждая машинаТьюринга определена над всеми допустимыми словами из алфавита, в этом и состоитсвойство массовости. Каждая машина Тьюринга предназначена для решения одногокласса задач, т.е. для каждой задачи пишется своя (новая) машина Тьюринга.
2. Сложность алгоритмов
Сложность алгоритма определяетсявычислительными мощностями, необходимыми для его выполнения. Вычислительная сложность алгоритма часто измеряется двумя параметрами: Т (временная сложность) и S (пространственная сложность, или требования к памяти). И Т, и S обычнопредставляются в виде функций от n, где n — это размер входных данных. (Существую и другие способыизмерения сложности: количество случайных бит, ширина канала связи, объемданных и т.п.)
Обычно вычислительная сложностьалгоритма выражается с помощью нотации «О большого», т. е описываетсяпорядком величины вычислительной сложности. Это просто член разложения функциисложности, быстрее всего растущий с ростом n, все членынизшего порядка игнорируются. Например, если временная сложность данногоалгоритма равна 4n2+7n+12, товычислительная сложность порядка n2, записываемая какО(n2).
Временная сложность измеренная такимобразом не зависит от реализации. Не нужно знать ни точное время выполненияразличных инструкций, ни число битов, используемых для представления различныхпеременных, ни даже скорость процессора. Один компьютер может быть на 50 процентов быстрее другого, а у третьего шина данных может быть в два раза шире,но сложность алгоритма, оцененная по прядку величины, не изменится. Это нежульничество, при работе с алгоритмами настолько сложными, как описанные в этойкниге, всем прочим можно пренебречь (с точностью до постоянного множителя) всравнении со сложностью по порядку величины.
Эта нотация позволяет увидеть,как объем входных данных влияет на требования к времени и объему памяти. Например,если Т= О(n), то удвоение входных данных удвоит и времявыполнения алгоритма. Если Т=О(2n), то добавлениеодного бита к входным данным удвоит время выполнения алгоритма.
Обычно алгоритмы классифицируются в соответствии с их временной или пространственной сложностью. Алгоритм называют постоянным, если его сложность не зависит от n: 0(1). Алгоритм является линейным, если его временнаясложность О(n). Алгоритмы могут быть квадратичными, кубическими и т.д. Все эти алгоритмы — полиномиальны, их сложность — О(m), где m — константа. Алгоритмы с полиномиальной временнойсложностью называются алгоритмами с полиномиальным временем
Алгоритмы, сложность которыхравна О(tf(n)), где t — константа,большая, чем 1, a f(n) — некоторая полиномиальная функция от n,называются экспоненциальными. Подмножество экспоненциальных алгоритмов, сложностькоторых равна О(сf(n)), где гдес — константа, a f(n) возрастает быстрее, чем постоянная, но медленнее, чемлинейная функция, называется суперполиномиальным.
В идеале, криптограф хотел быутверждать, что алгоритм, лучший для взлома спроектированного алгоритмашифрования, обладает экспоненциальной временной сложностью. На практике, самыесильные утверждения, которые могут быть сделаны при текущем состоянии теориивычислительной сложности, имеют форму «все известные алгоритмы вскрытияданной криптосистемы обладают суперполиномиальной временной сложностью». То есть, известные нам алгоритмы вскрытия обладают суперполиномиальной временной сложностью, но пока невозможно доказать, что не может быть открыт алгоритм вскрытия с полиномиальной временной сложностью. Развитие теории вычислительнойсложности возможно когда-нибудь позволит создать алгоритмы, для которых существование алгоритмов с полиномиальным временем вскрытия может бытьисключено с математической точностью.
С ростом временная сложность алгоритмов может стать настолько огромной, что это повлияет на практическую реализуемость алгоритма.
При условии, что единицей времени для нашего компьютера является микросекунда, компьютер может выполнить постоянный алгоритм за микросекунду, линейный — за секунду, а квадратичный — за11.6 дня. Выполнение кубического алгоритма потребует 32 тысяч лет, что впринципе реализуемо, компьютер, конструкция которого позволила бы емупротивостоять следующему ледниковому периоду, в конце концов получил бы решение.Выполнение экспоненциального алгоритма тщетно, независимо от экстраполяциироста мощи компьютеров, параллельной обработки или контактов с   инопланетным суперразумом.
Взглянем на проблему вскрытия алгоритма шифрования грубой силой. Временная сложность такого вскрытия пропорциональна количеству возможных ключей, которое экспоненциально зависит отдлины ключа. Если n — длина ключа, то сложностьвскрытия грубой силой равна 0(2n). Сложность вскрытия грубой силой при 56-битовом ключе составляет 256, а при 112-битовом ключе — 2112.В первом случае вскрытие возможно, а во втором — нет.
 Написание дипломов на заказ важное и ответственное дело
Написание дипломной работы сложный и ответственный момент в жизни. Раз Вы на этой страничке, то, наверняка, пытаетесь сами написать диплом. 
Вы можете воспользоваться нашими услугами и заказать дипломную работу или любой вид студенческой или научной работы, даже если Вы не проживаете в Москве, а в любом другом городе России – ONLINE, воспользовавшись «Формой обратной связи», которая находиться внизу страницы или просто позвонить нам, по указанным телефонам. Так же мы можем выполнить для вас срочный заказ дипломной работы.
Существует огромное множество сайтов, предлагают аналогичные услуги, но, будьте внимательны при заказе работы:
• Как с вами общаются изначально, компетентен ли человек,  принимающий ваш заказ «услуга написание диплома» или нет, знает ли структуру работы, понимает в оформлении. Человек может не разбираться в предмете (все знать просто невозможно), но общие требования у всех работ одинаковые.  
• Говорит на правильном русском языке,  
• Есть ли у компании офис и прямой номер телефона
• Фирма должна быть официально зарегистрирована
Остальное – выбор за вами!
                                                    
 

Специальности

  • Диссертации по специальности 12.00.00 /юридические науки/ - кандидатская, магистерская, докторская, статьи ВАК и РИНЦ по всем направлениям права. Научно-исследовательские работы /НИР, выпускные квалификационные работы /ВКР, монографии, рефераты.  Консультации бесплатно!Дипломные и курсовые работы.  Конституционное, административное, семейное, уголовное, трудовое, теория государства и права, история государства и права, правоведение, адвокатура, криминалистика, криминология, теория государства и
    Подробнее →
  • Диссертации - кандидатская, магистерская, докторская, научно-исследовательские работы /ВКР, выпускные квалификационные работы / НИР, научные статьи ВАК и РИНЦ, монографию по шифру специальности 26.00.01 Теология. Дипломные и курсовые работы. Консультация бесплатно!*теология/богословие, религиоведение/религия*христианство, язычество, буддизм, католицизм, протестантизм, ислам, индуизм, мусульманство, верование индейцев, классические религии древнего Рима и Древней греции, эллинистические религии*сектоведение, риторика, история вероучений,
    Подробнее →
  • Магистерские и кандидатские диссертации, статьи ВАК и РИНЦ по шифру специальности 08.00.00 - 08.00.14 Экономика Дипломные, научно-исследовательские /НИР, выпускные квалификационные /ВКР, курсовые работы/ проекты с расчетами, отчет по практике по экономике экономика организаций, экономика предприятия, экономика отрасли, экономическая теория, экономический анализ, менеджмент организаций, информационные технологии в экономике, история экономических отношений, теория отраслевых рынков, финансы и кредит, финансы организаций, бухгалтерский учет / бухучет, аудит, статистика, математический анализ, мировая экономика, аудит, банковское дело
    Подробнее →
  •   Диссертации шифр специальности 10.00.00 - филологические науки / филология, языкознание, литературоведение, лингвистика/ - магистерские, кандидатские, докторские, научно-исследовательские творческие работы - НИР, выпускные квалификационные работы - ВКР, научные статьи ВАК и РИНЦ. Дипломные и курсовые работы по филологии. *Филология:  литературоведение, русская литература, литература народов Российской Федерации, зарубежная литература, теория литературы и текстология, фольклористика, журналистика, языкознании,
    Подробнее →
  • Научные работы по специальности математическое моделирование Диссертации кандидатская, магистерская, научные статьи ВАК и РИНЦ, научно-исследовательская работа/НИР, выпускная квалификационная работа /ВКР математическое моделирование в экономике, статистике, логистике. Заказать подбор материала дипломного исследования, дипломной и курсовой работы /проекта, решению задач и тестов матмоделирование Моделирование и математическая модель, Аддитивный метод и расчет коэффициентов, Математические методы моделирования, Математическое
    Подробнее →
  • Диссертации - кандидатская, магистерская, докторская по шифру специальности 13.00.01  -  Педагогика. Научно-исследовательские работы /НИР, выпускные квалификационные работы /ВКР, научные статьи ВАК и РИНЦ, монографии. Дипломные и курсовые работы с исследованием, корреляцией. Консультация бесплатно! дефектология, логопедия, школьная педагогика, социальная педагогика, педагогика и методика преподавания, педагогика начального образования, история педагогики, дошкольное образование, младшие школьники,
    Подробнее →
Загрузить еще ↓ Удерживайте Shift, чтобы загрузить все ВСЕ ЗАГРУЖЕНО