Формализация понятия алгоритма. Машина Тьюринга как универсальная модель вычислений — ЕГЭ по информатике

Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ
из алфавита исполнителя (множество символов A = {a₀, a₁, …, a_n$–$1}), включая специальный пустой символ a_0.

Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном
из множества допустимых состояний Q = {q₀, q₁, …, q_n$–$1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q₀.

На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может изменить символ в текущей ячейке и переместиться в соседнюю ячейку слева или справа от неё. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.

Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.

В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце $–$ возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ $–$ состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.

Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент $–$ записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент $–$ один из трёх символов «L», «R», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «S» $–$ завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент $–$ новое состояние головки после выполнения команды.

Например, команда 0, L, q₃ выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q₃.

Приведём пример выполнения программы, заданной таблично.

На ленте записано неизвестное ненулевое количество расположенных подряд в соседних ячейках символов «Z»,
все остальные ячейки ленты заполнены пустым символом «λ». В начальный момент времени головка находится
на неизвестном расстоянии справа от самого правого символа «Z».

Программа

заменяет на ленте все символы «Z» на «X» и останавливает исполнителя в первой ячейке слева от последовательности символов «X».

Возможное начальное состояние исполнителя:

Конечное состояние исполнителя после завершения выполнения программы:

Выполните задание.

На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 2027 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева
от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена
в ближайшей справа к последовательности ячейке.

Программа работы исполнителя:

Определите результат выполнения программы. В ответе запишите получившееся число в десятичной системе счисления.

Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ
из алфавита исполнителя (множество символов A = {a₀, a₁, …, a_n$–$1}), включая специальный пустой символ a_0.

Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном
из множества допустимых состояний Q = {q₀, q₁, …, q_n$–$1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q₀.

На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может изменить символ в текущей ячейке и переместиться в соседнюю ячейку слева или справа от неё. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.

Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.

В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце $–$ возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ $–$ состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.

Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент $–$ записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент $–$ один из трёх символов «L», «R», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «S» $–$ завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент $–$ новое состояние головки после выполнения команды.

Например, команда 0, L, q₃ выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q₃.

Приведём пример выполнения программы, заданной таблично.

На ленте записано неизвестное ненулевое количество расположенных подряд в соседних ячейках символов «Z»,
все остальные ячейки ленты заполнены пустым символом «λ». В начальный момент времени головка находится
на неизвестном расстоянии справа от самого правого символа «Z».

Программа

заменяет на ленте все символы «Z» на «X» и останавливает исполнителя в первой ячейке слева от последовательности символов «X».

Возможное начальное состояние исполнителя:

Конечное состояние исполнителя после завершения выполнения программы:

Выполните задание.

На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 1514 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева
от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена
в ближайшей справа к последовательности ячейке.

Программа работы исполнителя:

Определите результат выполнения программы. В ответе запишите получившееся число в десятичной системе счисления.

Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ
из алфавита исполнителя (множество символов A = {a₀, a₁, …, a_n$–$1}), включая специальный пустой символ a_0.

Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном
из множества допустимых состояний Q = {q₀, q₁, …, q_n$–$1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q₀.

На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может изменить символ в текущей ячейке и переместиться в соседнюю ячейку слева или справа от неё. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.

Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.

В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце $–$ возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ $–$ состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.

Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент $–$ записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент $–$ один из трёх символов «L», «R», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «S» $–$ завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент $–$ новое состояние головки после выполнения команды.

Например, команда 0, L, q₃ выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q₃.

Приведём пример выполнения программы, заданной таблично.

На ленте записано неизвестное ненулевое количество расположенных подряд в соседних ячейках символов «Z»,
все остальные ячейки ленты заполнены пустым символом «λ». В начальный момент времени головка находится
на неизвестном расстоянии справа от самого правого символа «Z».

Программа

заменяет на ленте все символы «Z» на «X» и останавливает исполнителя в первой ячейке слева от последовательности символов «X».

Возможное начальное состояние исполнителя:

Конечное состояние исполнителя после завершения выполнения программы:

Выполните задание.

На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 1023 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева
от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена
в ближайшей справа к последовательности ячейке.

Программа работы исполнителя:

Определите результат выполнения программы. В ответе запишите получившееся число в десятичной системе счисления.

Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ
из алфавита исполнителя (множество символов A = {a₀, a₁, …, a_n$–$1}), включая специальный пустой символ a_0.

Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном
из множества допустимых состояний Q = {q₀, q₁, …, q_n$–$1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q₀.

На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может изменить символ в текущей ячейке и переместиться в соседнюю ячейку слева или справа от неё. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.

Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.

В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце $–$ возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ $–$ состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.

Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент $–$ записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент $–$ один из трёх символов «L», «R», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «S» $–$ завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент $–$ новое состояние головки после выполнения команды.

Например, команда 0, L, q₃ выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q₃.

Приведём пример выполнения программы, заданной таблично.

На ленте записано неизвестное ненулевое количество расположенных подряд в соседних ячейках символов «Z»,
все остальные ячейки ленты заполнены пустым символом «λ». В начальный момент времени головка находится
на неизвестном расстоянии справа от самого правого символа «Z».

Программа

заменяет на ленте все символы «Z» на «X» и останавливает исполнителя в первой ячейке слева от последовательности символов «X».

Возможное начальное состояние исполнителя:

Конечное состояние исполнителя после завершения выполнения программы:

Выполните задание.

На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 2025 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева
от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена
в ближайшей справа к последовательности ячейке.

Программа работы исполнителя:

Определите результат выполнения программы. В ответе запишите получившееся число в десятичной системе счисления.

Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ
из алфавита исполнителя (множество символов A = {a₀, a₁, …, a_n$–$1}), включая специальный пустой символ a_0.

Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном
из множества допустимых состояний Q = {q₀, q₁, …, q_n$–$1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q₀.

На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может изменить символ в текущей ячейке и переместиться в соседнюю ячейку слева или справа от неё. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.

Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.

В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце $–$ возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ $–$ состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.

Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент $–$ записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент $–$ один из трёх символов «L», «R», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «S» $–$ завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент $–$ новое состояние головки после выполнения команды.

Например, команда 0, L, q₃ выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q₃.

Приведём пример выполнения программы, заданной таблично.

На ленте записано неизвестное ненулевое количество расположенных подряд в соседних ячейках символов «Z»,
все остальные ячейки ленты заполнены пустым символом «λ». В начальный момент времени головка находится
на неизвестном расстоянии справа от самого правого символа «Z».

Программа

заменяет на ленте все символы «Z» на «X» и останавливает исполнителя в первой ячейке слева от последовательности символов «X».

Возможное начальное состояние исполнителя:

Конечное состояние исполнителя после завершения выполнения программы:

Выполните задание.

На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 2027 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева
от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена
в ближайшей справа к последовательности ячейке.

Программа работы исполнителя:

Определите результат выполнения программы. В ответе запишите получившееся число в десятичной системе счисления.

Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ
из алфавита исполнителя (множество символов A = {a₀, a₁, …, a_n$–$1}), включая специальный пустой символ a_0.

Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном
из множества допустимых состояний Q = {q₀, q₁, …, q_n$–$1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q₀.

На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может изменить символ в текущей ячейке и переместиться в соседнюю ячейку слева или справа от неё. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.

Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.

В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце $–$ возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ $–$ состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.

Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент $–$ записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент $–$ один из трёх символов «L», «R», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «S» $–$ завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент $–$ новое состояние головки после выполнения команды.

Например, команда 0, L, q₃ выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q₃.

Приведём пример выполнения программы, заданной таблично.

На ленте записано неизвестное ненулевое количество расположенных подряд в соседних ячейках символов «Z»,
все остальные ячейки ленты заполнены пустым символом «λ». В начальный момент времени головка находится
на неизвестном расстоянии справа от самого правого символа «Z».

Программа

заменяет на ленте все символы «Z» на «X» и останавливает исполнителя в первой ячейке слева от последовательности символов «X».

Возможное начальное состояние исполнителя:

Конечное состояние исполнителя после завершения выполнения программы:

Выполните задание.

На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 2025 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева
от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена
в ближайшей справа к последовательности ячейке.

Программа работы исполнителя:

Определите результат выполнения программы. В ответе запишите получившееся число в десятичной системе счисления.