鮑國寶

[拼音]:duodai tulingji moxing

[英文]:multitape Turing machine model

計算複雜性理論中常用的一種計算模型,它是簡單圖靈機的一種推廣。多帶圖靈機由一個有窮控制器、一條輸入帶、一條輸出帶和 κ條工作帶組成。每條帶上有一個讀寫頭與有窮控制器相連。每條帶都被分成一個個的方格,在每個方格上可以寫下一個字母,這些字母均取自一個字母表∑。有窮控制器在任何時候都處在某個狀態q,而q屬於某個有窮狀態集合 Q。在任何一個時刻,機器總是根據自己目前狀態q∈Q以及它的輸入帶頭和工作帶頭正在掃視κ+1個符號的情況來決定下面三個動作:

(1)下一步應該轉向Q中的哪個狀態;

(2)應該把當前掃視的κ條工作帶和輸出帶上的符號分別改成什麼符號(輸入帶上符號不改寫);

(3)把這 κ+2個帶頭各自向左還是向右移一格(也可以不動)。一個圖靈機就是從上面兩個條件到三個動作的一個具體規定。這個規定就是圖靈機的程式,可以用列表的方法給出。開始時,機器處在一個特定的狀態q0∈Q。原始資料是一個長度為n的符號串,放在輸入帶上,輸入帶頭指向該串的最左符號,其餘各帶全為空白。然後機器嚴格按規定(程式)一步步動作下去,一直到沒有定義而停機。這時輸出帶上的內容即被認為是計算的結果。對於長度為n的輸入,機器從開始到停機的總步數稱為序列時間;所用過的工作帶上的方格數稱為空間;從開始到停機各工作帶頭改變方向的總次數稱為巡迴。它們都是n的函式。