图灵和图灵机模型课件.ppt

关于图灵和图灵机模型
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计算本质的认识历史
在20世纪30年代以前，人们并没有真正认识计算的本质
很早以前，我国的学者认为，对于一个数学问题，只有当确定了其可用算盘解算它的规则时，这个年6月23日生于伦敦近郊，因父母一度在国外，童年时缺乏父爱和母爱，自幼起性格和行为很怪癖。
13岁入中学，学习成绩不是很好，只有数学例外，演算能力特别强。此外，擅长赛跑。
1931年中学毕业后考入剑桥大学攻读数学，其学位论文课题是关于概率论的中心极限定理的，由于对前人工作一无所知，他又重新发现了该定理。
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图灵简介
1935年，图灵开始对数理逻辑发生兴趣。
数理逻辑用数学方法，也就是用符号和公式、公理的方法去研究人的思维过程、思维规律。
其起源可追溯到17世纪德国的大数学家莱布尼茨(1646—1716)，其建立目的是一种精确的、普遍的符号语言，并寻求一种推理演算，以便用演算去解决人如何推理的问题。
在莱布尼茨的思想中，数理逻辑、数学和计算机三者均出于一个统一目的，即人的思维过程的演算化、计算机化，以至在计算机上实现。
但莱布尼茨的这些思想和概念还比较模糊。两个多世纪来，许多数学家和逻辑学家沿着莱布尼茨的思路进行了大量实质性的工作，使数理逻辑逐步完善和发展起来，许多概念开始明朗起来；
但是，“计算机”到底是怎样一种机器，应该由哪些部分组成，如何进行计算和工作，在图灵之前没有任何人清楚地说明过。
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图灵简介
1936年，发表了“论可计算数及其在判定问题中的应用”论文，提出了著名的理论计算机模型——图灵机。利用这种计算机，可以把推理化做一些简单的机械动作。
说来有趣，具有重大科学价值和历史意义的计算模型，并非图灵那篇论文的主题。
图灵那篇论文主要是回答德国大数学家戴维·希尔伯特(1862—1943)在1900年举行的世界数学家大会上提出的著名的“23个数学难题”中的一个问题的，这个问题涉及逻辑的完备性，即是否所有的数学问题在原则上都是可解的。图灵的论文回答了这个问题：有些数学问题是不可解的。
而自动计算机的理论模型则是图灵在其论文的一个脚注中“顺便”提出来的。这真可谓“歪打正着”——图灵这篇传世的论文主要是因为这个脚注，其正文的意义和重要性反而退居其次了。
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图灵简介
随后，应邀于美国普林斯顿大学与美国著名数学家和逻辑学家邱奇合作，并于1938年取得博士学位。在这里，还研究了布尔1854年创建的逻辑代数，自己动手用继电器搭建逻辑门，组成了乘法器。在美国，还遇到了普林斯顿大学教师天才科学家冯·诺伊曼。
1938年回到英国剑桥大学，从事Z函数的计算方法研究。
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图灵简介
1939年为“二战”服务，主要从事破译德军密码工作。
他用继电器（后改用电子管）做成译码机，破译了不少密报，发现了德军的动向，为盟军战胜德国法西斯立了不少功劳。
二战期间，他除了不修边幅、讲话木讷、孤僻等外，最不可思议的是他对英国获胜没有信心，把所有积蓄换成两条银条埋了起来，但后来记不起埋在哪儿了。
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图灵简介
二战后，他去了英国国家家物理实验室(National Physical Laboratory，NPL)新建立的”数学部”，开始设计与建造电子计算机ACE (Automatic Computing Engine)
他把自己在计算模型方面的理论研究成果与战时在脉冲技术和电子学方面的实践经验结合起来，提出了一个设计方案
1946年5月以前由于找不到称心的助手，一直“单枪匹马”，直到威尔金森（1970年图灵奖获得者）成了图灵得力助手，此时ACE已到第5版，前4版由于图灵不善于也不重视保管文档资料而不知去向。
ACE是一种存储程序式计算机，但其存储程序思想并非受冯·诺伊曼论文的影响，而是他自己的构思。冯·诺伊曼本人也从来没有说过存储程序的概念是他的发明，却不止一次地说过图灵是现代计算机设计思想的创始人。
但由于上级管理不善，图灵于1948年离开了NPL，此时ACE已到第8版，而后由威尔金森接手负责ACE项目，并于1950年5月完成了ACE样机（按ACE第5版实现），使英坐。
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图灵简介
1948年，图灵到曼切斯特大学新成立的皇家学会计算实验室当副主任。
曼切斯特大学在计算机发展史上曾起过重大作用，1948年6月开发出了世界第一台存储程序式计算机MARK I（现在一般说法是英国剑桥大学威尔克斯设计和完成于1949午5月的EDSAC，实际上，最早开始设计与实施存储程序式