Il concetto di Turing Machine deriva dagli automi?

Di recente stavo discutendo di Turing Machines quando mi è stato chiesto: "La Turing Machine è derivata dagli automi o è il contrario"?

Naturalmente non conoscevo la risposta, ma sono curioso di scoprirlo. La Turing Machine è sostanzialmente una versione leggermente più sofisticata di un Push-Down Automata. Da ciò presumo che la macchina di Turing fosse derivata da automi, tuttavia non ho prove o spiegazioni definitive. Potrei semplicemente sbagliarmi ... forse sono stati sviluppati in modo isolato.

Per favore! Libera questa mente dalle eterne tangenti dell'entanglement.

Né!

Il modo migliore per vedere questa indipendenza è leggere i documenti originali .

• La carta di Turing del 1936 che introduce le macchine di Turing non fa riferimento a nessun tipo più semplice di automa (astratto) finito.

• La carta di McCulloch e Pitts del 1943 introduceva le "reti nervose", i precursori delle moderne macchine a stati finiti, le proponeva come modelli semplificati di attività neurale, non di per sé calcolo.

Per una prospettiva iniziale interessante, vedere il indagine 1953 di Claude Shannon , che ha un'intera sezione sulle macchine di Turing, ma non dice nulla sugli automi finiti come li riconosceremmo oggi (anche se cita il rapporto di Kleene del 1951).

I moderni automi finiti iniziano probabilmente con una carta del Kleene del 1956 , originariamente pubblicato come rapporto tecnico RAND nel 1951, che definisce le espressioni regolari. Kleene era certamente a conoscenza dei risultati di Turing, avendo pubblicato lui stesso risultati simili (nel linguaggio delle primitive funzioni ricorsive) quasi nello stesso momento. Tuttavia, l'unico riferimento di Kleene a Turing è una spiegazione che le macchine Turing non sono automi finiti, a causa dei loro nastri illimitati. È ovviamente possibile che il pensiero di Kleene sia stato influenzato dall'astrazione di Turing, ma le definizioni di Kleene sembrano (per me) essere indipendenti.

Nel volume del sondaggio del 1956 a cura di Shannon e McCarthy , in cui sia il documento di Kleene sulle espansioni regolari che furono pubblicati il documento di Moore sui trasduttori a stato finito, gli automi finiti e le macchine di Turing furono discussi fianco a fianco, ma quasi completamente indipendentemente. Moore cita anche Turing, ma solo in una nota a piè di pagina in cui si afferma che le macchine Turing non sono automi finiti.

( Un recente articolo di Kline racconta la storia piuttosto burrascosa di questo volume e la conferenza di Dartmouth associata, a volte chiamata "luogo di nascita dell'IA".)

(Una versione ancora precedente delle reti neurali si trova nel lavoro di Turing su "macchine di tipo B", come ristampato nel libro "L'essenziale Turing", a partire dal 1937 credo. Sembra probabile che molte persone stessero giocando con l'idea al tempo, come ancora oggi molti studenti universitari di CS pensano di averlo "inventato" ad un certo punto nei loro studi prima di scoprire la sua storia.)

citi in particolare i PDA. notare una macchina Turing equivale a un PDA con due pile. La logica originale dei PDA sembra essere stata strettamente correlata allo sviluppo della "teoria del linguaggio" come ala chomsky.

vedi ad esempio Analisi sintattica e Pushdown Store, "Atti di simposi in matematica applicata (Vol. 12). Providence, RI: American Mathematical Society, 1961

questo è uno dei primi riferimenti che ho visto da Oettinger, "Analisi sintattica automatica e archivio pushdown" p104, non so se ci sono riferimenti precedenti al PDA.

ci sono voluti molti anni di studio di tutti gli automi interconnessi per iniziare a escogitare una teoria unificante (ancora in costruzione). i concetti completi di Turing furono ideati verso la fine degli anni '30 o giù di lì, quando si vide che il calcolo lambda (sviluppato in modo indipendente dalla Chiesa) era equivalente alle macchine di Turing e l'equivalenza alle macchine Post fu mostrata nello stesso periodo (sebbene questi 3 modelli fossero stati ideati in qualche modo indipendentemente e non immediatamente realizzato per essere equivalente a Turing sulla loro costruzione originale).

nuovi modelli sono ancora in fase di elaborazione, ad esempio gli automi cellulari hanno una storia molto più recente e hanno dimostrato di essere in vari sensi Turing completi.

sembra corretto affermare che la maggior parte delle persone che lavorano nell'informatica avevano familiarità con la carta seminale di Turings del 1936 e che influenzò fortemente tutte le successive formulazioni di costruzioni di automi (in particolare il concetto della tabella di transizione statale che sembra essere stata introdotta da Turing)

Solo per il gusto di farlo:

Guardando indietro, quale sarebbe il significato del documento sul problema degli Entscheidungs ​​del 1936 di Turing?

Ho sempre sentito che alla gente piaceva fare una canzone e ballare. Qualcosa come la dottrina della Trinità coinvolta mentre per un ingegnere devi solo essere informato sull'idea del programma memorizzato e diresti subito "Questo è assolutamente di prim'ordine, questo è il modo di farlo." Era tutto quello che c'era da sapere.

Non c'era distinzione in quel documento che avesse un significato pratico. È stato fortunato a pubblicarlo, ma sono molto contento di averlo fatto. Voglio dire [Alonzo] Churchl aveva ottenuto lo stesso risultato con altri metodi.

Mi piaceva Turing; Voglio dire, siamo andati molto d'accordo insieme. Gli piaceva stabilire la legge e questo non lo affascinava, ma lui e io andavamo abbastanza d'accordo. La gente a volte dice che non sono andato d'accordo con Turing, ma non è vero. Ma poi sono stato molto attento a non farmi coinvolgere.

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