Документ Microsoft Word (6). А) Зобразимо схематично початкову конфігурацію (початковий стан машини)
Скачать 35.91 Kb.
|
1) На деякому етапі виникає стан, яких розглядається як заключний або цільовий, при цьому відбувається зупинка обчислення і визначається результат Q. 2) Кожний поточний стан змін наступний до нескінченності, тобто процес обчислення ніколи не зупиниться. 3) При деякому стані виникає ситуація, коли процес обчислення переривається без видачі результату. У випадку 3 не має переходу до наступного кроку і не має результату обчислень, тоді говорять, що відбувається безрезультатна зупинка. Вважається, що алгоритм А можна застосувати до вхідного набору даних Р, тоді і тільки тоді, коли виникає випадок 1, тобто процес обчислення закінчився і отримано результат обчислень Q. Даний результат позначаємо А(Р). Зауваження: у випадках 2 і 3 результат А(Р) не існує. Термін алгоритм походить від латинського перекладу арабського імені середньоазіатського вченого Аль-Хорезмі –Мухамеда Бен Муси. 2) а) Зобразимо схематично початкову конфігурацію (початковий стан машини): 1 0 a 1 1 0 a 0 a 1 1 Схема означає, що машина перебуває в положенні 1 q й оглядає комірку, в якій записана буква 1, у сусідній ліворуч комірці записана та же буква, а в сусідній праворуч комірці записана буква 0 a (тобто, згідно з нашою домовленістю, нічого не записано) тощо. Нічого не записано й у всіх непоказаних комірках стрічки. На першому такті роботи згідно з командою q11Пq11 машина залишається в колишньому положенні 1, в комірку, що оглядається, вписує букву 1 (тобто фактично залишає уже писану в цю комірку букву 1 незмінною) і переходить до огляду наступної правої комірки (тобто, комірки 5). Зобразимо схематично положення, в якому оказалась машина: 1 q 1 0 a 1 1 0 a 0 a 1 1 На другому такті роботи згідно з командою q01q1a0 машина вписує в комірку 5, що оглядається, букву 1, продовжує оглядати ту же комірку і переходить у стан 0 q , тобто зупиняється. Конфігурація, що склалась, має вигляд: 1 q 1 0 a 1 1 1 0 a 1 1 Таким чином, з даного начального положення слово 1a011a0a011 переробляється машиною в слово 1a0111a011. 2. Надана машина Тюрінга із зовнішнім алфавітом a0 A , алфавітом,1 внутрішніх положень q0 Q , q1 , q2 , q3 , q4 , q5 , q6 , q7 і з такою функціональною схемою (програмою): 9 Q A 1 q 2 q q3 4 q q5 6 q 7 q 0 a q4a0П q6a0П q6a0П q01 q4a0П q0a0 q6a0П 1 q21Л q31Л q11Л q5a0 q5a0 q7a0 q7a0 Зображуючи на кожному такті роботи машини конфігурацію, що отримується, визначте, в яке слово переробляє машина кожне з наступних слів, виходячи з початкового стандартного положення: а) 11111; б) 111111; в) 1111; г) 1111111; д) 111; е) 1a0111a0a01111 ; ж) 11a0a0111111 ; з) 11a0111 3) 1 Створимо НАМ U5 для обчислення ф-ції S(x) = x + 1, коли х записано в 5-значній системі числення. НАМ U5 запишемо у вигляді 3-х стовпчиків формул підстановок
2 Застосуємо U5 для обчислення S(n), (де n=2410), попередньо перевівши цей порядковий номер у 5- значну систему числення ( n=445). Протокол застосування U5 ( в дужках вкажемо номер застосованої підстановки) : 44 (17) *44 (5) 4*4 (5) 44* (10) *4у4 (15) у00 (16) 100 (17) Um (445)=1005=2510.. } в частку від ділення цього числа на 3, записану в тому самому алфавіті.3 Побудуємо нормальний алгоритм Маркова, який перетворює кожне натуральне число, записане в алфавіті А= {
4 Побудуємо нормальний алгоритм Маркова U, який є композицією двох нормальних алгоритмів Маркова U1 і U2 , при чому: U1 } на число 2;- збільшує кожне натуральне число, записане в алфавіті А= { U2 } на число 1;- збільшує кожне натуральне число, записане в алфавіті А= { II1) * I 2) *3) 4) Припустимо що існує набір F <--> H для якого справджується нерівність F->H Застосовуючи рівносильні перетворення отримаємо наступне: H^L, (L^Z) <->F, Z <-> H Що протирічить нерівності Коші. Отже правильна початкова нерівність. 5) 1. При n=7 маємо: ((P<->Q) ^ R) -> ((R^P) <-> Q) тобто нерівність правильна. 2. Припустимо, що нерівність виконується при , тобто має місце нерівність Тоді маємо: Оскільки очевидно, що при . На основі принципу математичної індукції робимо висновок, що початкова нерівність справджується для будь-якого натурального . Розглянемо одну з форм доведення методом математичної індукції, яка відрізняється від попередньої. Нехай і — числові послідовності. Якщо для деякого натурального числаS справедлива нерівність і для всіх справедлива нерівність то для всіх справедлива нерівність . +Дещо видозміненою формою доведення методом математичної індукції є наступна. Якщо для деякого натурального числа S справедлива нерівність і для всіх справедлива нерівність то для всіх справедлива нерівність . |