图灵完备语言有哪些,如何证明一门编程语言是图灵完备的

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图灵完备语言有哪些,如何证明一门编程语言是图灵完备的

一、从PHP与Python的语言比较去了解什么是图灵完备

从非常严格的理论角度来说,答案是:没有。因为PHP和Python都是图灵完备(Turing complete)的语言,所以理论上你找不到一个Python能做到而PHP做不到的事情。

可图灵指在可计算性理论中,编程语言或任意其他的逻辑系统如具有等用于通用图灵机的计算能力。换言之,此系统可与通用图灵机互相模拟。这个词源于引入图灵机概念的数学家艾倫·图灵(Alan Turing)。

虽然图灵机会受到存储能力的物理限制,图灵完全性通常指具有无限存储能力的通用物理机器或编程语言。

简单来说,一切可计算的问题都能计算,这样的虚拟机或者编程语言就叫图灵完备的。

图灵等价02Turing equivalence02和图灵完备02Turing completeness

经常在讲编程语言的书或文章里面看到图灵等价(Turing equivalence)和图灵完备(Turing completeness),但却不知道这两个词的精确含义和区别。尤其是很多书或文章经常对这两个词进行混用,我就很疑惑这两个词是不是就是一个意思。我用Google搜索了一下,很遗憾的是中文结果基本没用,只有一篇百度空间里面转载的一个外国人写的文章,还是全英文的,简单看了下感觉写得不怎么清楚,就查了下英文维基百科。言归正传,下面先看看维基百科的两段话:

In02computability theory, a system of data-manipulation rules(such as an02instruction set, a02programming language, or a02cellular automaton) is said to beTuring complete02or02computationally universal02if and only if02it can be used to simulate any single-taped02Turing machine02and thus in principle anycomputer.

在可计算理论里,一个数据操作规则的系统(比如:指令集、编程语言、细胞自动机)被称作图灵完备或者通用计算的,当且仅当它可以被用来模拟单带图灵机。

In computability theory, there is a closely related concept known as Turing equivalence. Two computers P and Q are called Turing equivalent if P can simulate Q and Q can simulate P. Thus, a Turing-complete system is one that can simulate a Turing machine, but the term is most often used to mean Turing equivalent to a Turing machine.02

在可计算理论里,有一个很相关的概念叫图灵等价。当计算机 P和计算机 Q是图灵等价的,当P可以模拟Q而且Q也可以模拟P。因此,一个图灵完备的系统可以模拟图灵机,但是这个术语(即图灵等价)常常被用来指与图灵机等价。

然后我们再来看看在可计算理论中,这两个词的正式定义:

Turing completeness:A computational system that can compute every Turing-computable function02is called Turing complete(or Turing powerful). Alternatively, such a system is one that can simulate a02universal Turing machine.

Turing equivalence:A Turing-complete system is called Turing equivalent if every function it can compute is also Turing computable; i.e., it computes precisely the same class of functions as do02Turing machines. Alternatively, a Turing-equivalent system is one that can simulate, and be simulated by, a universal Turing machine.(All known Turing-complete systems are Turing equivalent, which adds support to the02Church–Turing thesis.)

图灵等价:一个图灵完备的系统被称为图灵等价的,如果任何它可以计算的函数也是图灵可计算的。也就是它可计算的函数和图灵机可计算的函数是完全相同的。换句话说,就是图灵等价的系统就是能模拟通用图灵机同时也能也被通用图灵机模拟的系统。(所有已知的图灵完备的系统都是图灵等价的,这增加了对丘奇-图灵论题的支持)

通过上面的分析,我们就可以清楚的知道这两个词的意思和关系了。图灵等价有两个意思,一个是指两个计算系统在可计算性上计算能力相同;另一个,也是常用的一个就是指一个系统的计算能力与通用图灵机计算能力相同(在可计算性的意义上)。而图灵完备是指能够模拟通用图灵机的计算系统。而所有已知的图灵完备的系统都是图灵等价的,这也增加了对丘奇-图灵论题的支持。因此,在现有的计算机系统(编程语言、指令集等)上,使用图灵等价和图灵完备是一个意思。

二、如何证明一门编程语言是图灵完备的

一切可计算的问题都能计算,这样的虚拟机或者编程语言就叫图灵完备的。一个能计算出每个图灵可计算函数(Turing-computable function)的计算系统被称为图灵完备的。一个语言是图灵完备的,意味着该语言的计算能力与一个通用图灵机(Universal Turing Machine)相当,这也是现代计算机语言所能拥有的最高能力。图灵完备是什么意思呢?在可计算理论中,当一组数据操作的规则(一组指令集,编程语言,或者元胞自动机)满足任意数据按照一定的顺序可以计算出结果,被称为图灵完备(turing complete)。一个有图灵完备指令集的设备被定义为通用计算机。如果是图灵完备的,它(计算机设备)有能力执行条件跳转(“if”和“goto”语句)以及改变内存数据。如果某个东西展现出了图灵完备,它就有能力表现出可以模拟原始计算机,而即使最简单的计算机也能模拟出最复杂的计算机。所有的通用编程语言和现代计算机的指令集都是图灵完备的(C++ template就是图灵完备的),都能解决内存有限的问题。图灵完备的机器都被定义有无限内存,但是机器指令集却通常定义为只工作在特定的,有限数量的RAM上。

三、哪些区块链图灵完备

区块链-图灵完备

图灵完备是指一台机器,只要有足够的时间和内存以及必要的指令,就可以解决任何计算问题,无论多么复杂。该术语通常用于描述现代编程语言,因为它们中的大多数是图灵完备的(C++、Python、JavaScript等)。

在现代计算机出现之前,艾伦·图灵假设有一天会有一台可以解决任何问题的机器。这台机器被称为图灵机。

Alan把他的机器想象成一条长长的磁带,上面写着二进制代码(1和0)形式的信息。该机器还有一个读/写头,可以沿着磁带移动,一个一个地读取每个方块。代码会向机器询问一个计算问题,而磁带的长度将是实现解决方案所需的长度。

当磁头沿着磁带移动时,机器会遵循控制它如何反应的简单指令。它读取磁带,按照说明进行操作,并在磁带移动时执行特定操作以编写新代码。这种新的代码模式就是问题的答案。图灵的假设机器可以回答任何可以用代码表达的计算问题(并且有一个可计算的答案)。

当一种设备或编程语言可以通过运行任何程序或解决图灵机可以运行或解决的任何问题来复制图灵机时,它被认为是图灵完备的。另一方面,如果一种设备或编程语言不能做到这一点,则称其为图灵不完备。

一个简单的计算器是图灵不完全系统的一个例子,因为它只能进行几种类型的计算。相比之下,可编程科学计算器(能够执行各种计算)可以被视为图灵机。

区块链技术的一些应用是图灵完备的,而另一些是图灵不完备的。这根据实现的脚本技术而有所不同。例如,比特币中使用的脚本语言被有意设计为图灵不完整,因为它符合其目的,而增加的复杂性可能会带来问题。通过保持简单,开发人员可以高精度地预测它在有限数量的使用情况下将如何反应。

另一方面,以太坊是作为图灵完备区块链构建的。这很重要,因为它需要了解构成智能合约的协议。通过成为图灵完备,以太坊有能力理解和实施任何未来的协议,即使是那些尚未考虑过的协议。换句话说,以太坊的图灵完备性意味着它能够使用其代码库执行几乎任何任务,只要它具有正确的指令、足够的时间和处理能力。

区块链-什么是区块链?金点币讯能读懂区块链?

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区块先锋动画视频带你了解什么是区块链,简单易懂

什么是区块链,卯贝属于区块链?

答:卯贝不是属于区块链,只是运用了区块链的技术,区块链的特性就是每件发生的事物都会被记录,不得删除更改。

区块链,什么是区块

区块链全面解读

一说起区块链,人们总是拿它与比特币相提并论。2008年10月31日,一名叫“中本聪”的人在一个密码学邮件群组中发出电子邮件,宣称,“我一直在研究一个新的电子现金系统,这完全是点对点的,无需任何可信的第三方。”他推出了一个以比特币为交易货币的新体系。

什么是区块链技术?什么叫区块链?

区块链是一种分布式共享记账的技术,它要做的事情就是让参与的各方能够在技术层面建立信任关系。

区块链可以大致分成两个层面,一是做区块链底层技术;二是做区块链上层应用,即基于区块链的改造、优化或者创新应用。

区块链的核心意义到底是什么,我们的理解是,区块链最核心的意义是参与方之间建立数据信用,通过单方面的对抗,在明确规定下打造单方面的生态共同保障完整机会,这是一个体系,这种建立可以结束没有区块链之前的问题,没有区块链之前,在数据共享的时候是无法做到有新的共享,即使做定向也只是给你一个接口,区块链有了以后,让参与方是实现信用的共享。

区块链的底层平台有哪些?

答:主要有一下几类:

1、比特币。是最早的区块链开发便是基于比特币的区块链网络进行开发了,由于比特币是全球最广泛使用和真正意义的去中心化,就区块链应用来说,比特币就是世上最强大的锚,拥有最大的权威性。

2、以太坊。可以说除了比特币外,以太坊目前在区块链平台是最吸引眼球的。以太坊是一个图灵完备的区块链一站式开发平台,采用多种编程语言实现协议,采用Go语言写的客户端作为默认客户端(即与以太坊网络交互的方法,支持其他多种语言的客户端)。

3、IBMHyperLedger。又叫fabric,他的目标是打造成一个由全社会来共同维护的一个超级账本,fabric源于IBM,初衷为了服务于工业生产,IBM将44,000行代码开源,是了不起的贡献,让我们可以有机会如此近的去探究区别于比特币的区块链的原理。

4、LISK。是新一代的区块链平台,允许JavaScript(又是Javascript技术,工程师们注意了)的开发和基于分布的分散的应用程序使用一个易于使用的,功能齐全的生态区块链系统。

5、网录区块链平台。是网录区块链底层技术的研发成果和能够进行商业交付的基础平台,网录区块链平台除了服务网录公链外,也是网录为客户打造私有链和联盟链的基础平台。

什么是区块链?什么是数字货币的区块链?

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

现在,主流的数字货币基本上都是基于区块链技术开发的。区块链是数字货币的底层技术。国内的茶本位数字货币普银就是基于区块链技术开发的。

什么是区块链

区块链的本质是一种去中心化的记账系统,比特币是这个系统上承载的“以数字形式存在”的货币。区块链是比特币背后的一套由信用记录和信用记录的清算构成的体系。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法[1]。

区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,火币网联合清华大学五道口金融学院互联网金融实验室、新浪科技发布的《2014—2016全球比特币发展研究报告》提到区块链是比特币的底层技术和基础架构[2]。它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块

区块链的进化方式是:

?区块链1.0——数字货币

?区块链2.0——数字资产与智能合约

?区块链3.0——IFMChain,区块链正式链接移动终端

区块链需要知道的10个重要的名词!很有必要看看

1、智能合约

智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易,这些交易可追踪且不可逆转。

2、时间戳

时间戳是指字符串或编码信息用于辨识记录下来的时间日期。国际标准为ISO8601。

3、图灵完备

图灵完成是指机器执行任何其他可编程计算机能够执行计算的能力。一个例子是Ethereum虚拟机(EVM)。

4、51%攻击

当一个单一个体或者一个组超过一半的计算能力时,这个个体或组就可以控制整个分布式网络,如果他们有一些恶意的想法,他们就有可能发出一些冲突的交易来损坏整个网络。

5、Dapp——去中心化应用

是一种开源的应用程序,自动运行,将其数据存储在区块L上,以密码令牌的形式激励,并以显示有价值证明的协议进行操作。

6、DAO——去中心化自治组织

可以认为是在没有任何人为干预的情况下运行的公司,并将一切形式的控制交给一套不可破坏的业务规则。

7、DistributedLedger——分布式账本

数据通过分布式节点网络进行存储。分布式账本不是必须具有自己的通证,它可能会被许可和私有。

8、DistributedNetwork——分布式网络

处理能力和数据分布在节点上而不是拥有集中式数据中心的一种网络。

9、预言机

预言机是一种可信任的实体,它通过签名引入关于外部世界状态的信息,从而允许确定的智能合约对不确定的外部世界作出反应。预言机具有不可篡改、服务稳定、可审计等特点,并具有经济激励机制以保证运行的动力。

10、零知识证明

零知识证明由S.Goldwasser、S.Micali及C.Rackoff在20世纪80年代初提出的。它指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的。

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