图灵机，由阿兰·图灵提出，是计算模型中的强大分支，与有限自动机相比，图灵机具有无限的存储空间，能模拟现实中所有计算机的计算过程，尽管存在无法解决的问题，图灵机仍然为计算理论提供了更精确的模型。
图灵机通过无限长的磁带存储信息，磁头上能够读写字符并移动，初始磁带只有输入串，其余为空白。
图灵机在计算过程中，根据预先设定的接受、拒绝状态输出结果。
在磁带上，任何位置都可存储信息，磁头可读取并回退至信息原处。
有限自动机与图灵机的区别在于图灵机的无限存储空间和无限计算能力，以及其精确的计算模型。
图灵机的形式定义涉及七元组，包括状态集、符号集、转移函数等关键元素，计算过程从初始状态开始，依据规则进行转移，直至进入接受或拒绝状态。
图灵机的格局描述了当前状态、磁带内容和磁头位置，起始格局从初始状态出发，接受输入串。接受和拒绝格局分别对应最终输出，停机格局包括这两种状态。图灵机通过格局之间的合法转移实现计算过程。
语言识别的概念分为图灵可识别和图灵可判定两类。图灵可识别语言可通过图灵机接受或拒绝输入，而图灵可判定语言不仅识别语言，还能输出明确的接受或拒绝结果。每一个图灵可判定语言都是图灵可识别的。
举例而言，图灵机能够设计用于识别特定语言，如例题3.7和3.9所示。图灵机的执行过程与编程逻辑相似，通过单指针实现多指针功能，利用标记字符达到相同效果。
图灵机作用
艾伦·麦席森·图灵，一位在数学、逻辑学与计算机科学领域拥有卓越贡献的英国科学家。
他出生于1912年，逝世于1954年，生前曾是剑桥大学的数学教授。
图灵对人工智能、密码学及计算机科学的发展起到了至关重要的作用。
图灵最为人所知的成就是提出了“图灵机”概念，这为计算机科学奠定了理论基础。
图灵机是一种抽象的计算模型，它描述了一种理想化的计算机，可以执行任何可计算的任务。
通过图灵机的理论，图灵证明了判定问题的不可能性，即存在无法解决的决策问题。
这一理论在后来被称为“图灵判定问题”，对后来的计算机科学和人工智能领域产生了深远影响。
除了在理论上的贡献外，图灵在实际应用中也展现出卓越能力。
在第二次世界大战期间，他负责破解德国的恩尼格玛密码机，为盟军提供了关键的情报支持，对战争胜利起到了重要作用。
他的工作被认为是二战期间最重大的贡献之一。
图灵的生平充满传奇色彩，不仅在科学界留下深远的烙印，他的个人生活也极为独特。
图灵是同性恋者，这一身份在当时社会背景下受到非议。
最终，他在1952年被控同性恋行为，面临化学阉割。
这一事件对图灵的心理和生活产生了严重影响。
1954年，图灵在自家庄园自杀，年仅41岁。
他的死因被确定为氰化物中毒，被认定为自杀。
尽管生前遭遇种种不幸，图灵的贡献与影响却得到了后来人的广泛认可与纪念。
1999年，英国女王伊丽莎白二世向图灵颁发了“皇家荣誉奖章”，以表彰他的贡献。
2013年，英国政府正式为图灵平反，承认了他对国家的贡献，并向他的家人道歉。
2014年，英国邮政局发行了一枚纪念图灵的邮票，以此来纪念这位伟大的科学家。
艾伦·麦席森·图灵，一个在数学、逻辑学与计算机科学领域留下深刻足迹的伟人，他的故事激励着后人继续探索未知，追求知识的边界。
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