圖靈機的基本想法就是用機器來模擬人們用紙筆進行數學運算的過程。這樣的過程看作兩個簡單的動作：1、在紙上寫上或擦除某個符號； 2、把注意力從紙的一個位置移動到另一個位置。
本文操作環境：Windows7系統，Dell G3電腦。
圖靈機就是指一個抽象的機器，它有一條無限長的紙帶，紙帶分成了一個一個的小方格，每個方格有不同的顏色。有一個機器頭在紙帶上移來移去。機器頭有一組內部狀態，還有一些固定的程式。在每個時刻，機器頭都要從當前紙帶上讀入一個方格信息，然後結合自己的內部狀態查找程序表，根據程序輸出信息到紙帶方格上，並轉換自己的內部狀態，然後進行移動。
圖靈的基本思想是用機器來模擬人們用紙筆進行數學運算的過程，他把這樣的過程看作下列兩種簡單的動作：
1、在紙上寫上或擦除某個符號；
2、把注意力從紙的一個位置移動到另一個位置。
而在每個階段，人要決定下一步的動作，依賴 (1) 此人目前所關注的紙上某個位置的符號和(2) 此人當前思維的狀態。
為了模擬人的這種運算過程，圖靈建構出一台假想的機器，機器由以下幾個部分組成：
1、一條無限長的紙帶 TAPE。紙帶被劃分為一個接一個的小格子，每個格子上包含一個來自有限字母表的符號，字母表中有一個特殊的符號 表示空白。紙帶上的格子從左到右依此被編號為 0，1，2，... ，紙帶的右端可以無限伸展。
2、一個讀寫頭 HEAD。這個讀寫頭可以在紙帶上左右移動，它能讀出目前所指的格子上的符號，並能改變目前格子上的符號。
3、一套控制規則 TABLE。它根據目前機器所處的狀態以及目前讀寫頭所指的格子上的符號來決定讀寫頭下一步的動作，並改變狀態暫存器的值，令機器進入一個新的狀態。
4、一個狀態暫存器。它用來保存圖靈機目前所處的狀態。圖靈機的所有可能狀態的數目是有限的，並且有一個特殊的狀態，稱為停機狀態。請參閱停機問題。
注意這個機器的每一部分都是有限的，但它有一個潛在的無限長的紙帶，因此這種機器只是一個理想的設備。圖靈認為這樣的一台機器就能模擬人類所能進行的任何計算過程。
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