1. Transiciones estatales: Este es el bloque de construcción fundamental. El programa dicta cómo la máquina pasa entre los estados en función del estado actual y el símbolo leído de la cinta. Estas transiciones a menudo involucran:
* leyendo un símbolo: La máquina lee el símbolo debajo de la cabeza.
* Escribir un símbolo: La máquina escribe un nuevo símbolo en la cinta, sobrescribiendo la anterior.
* Mover la cabeza: La máquina mueve la cabeza una posición hacia la izquierda o hacia la derecha.
* Cambio de estado: La máquina pasa a un nuevo estado.
2. Estados: Estos representan diferentes etapas de cálculo. Los estados comunes incluyen:
* Estado de inicio: El estado inicial de la máquina.
* Aceptación de estado (s): Estado (s) que indican un cálculo exitoso. Alcanzar un estado de aceptación detiene la máquina.
* Rechazando los estados: Estado (s) que indican un cálculo fallido (por ejemplo, la entrada no estaba en el lenguaje que TM reconoce).
* estados intermedios: Estados que representan varios pasos en el algoritmo. Estos son cruciales para los cálculos complejos.
3. Manipulación de cinta: Las partes significativas del programa implican manipular la cinta:
* Marcado: Uso de símbolos especiales para marcar posiciones en la cinta, a menudo para realizar un seguimiento del progreso o los resultados intermedios.
* Contando: Uso de secuencias de símbolos para representar números o cantidades.
* Buscando: Mover la cabeza de un lado a otro para buscar símbolos o patrones específicos.
* Copia: Duplicando secciones de la cinta.
4. Bucles y subrutinas (implícitamente): Si bien las máquinas Turing no tienen bucles o subrutinas explícitas de la misma manera que los lenguajes de programación de nivel superior, su comportamiento puede implementarlos efectivamente a través de transiciones estatales cuidadosamente diseñadas. La máquina podría recorrer repetidamente a través de un conjunto de estados para realizar una operación específica, imitar un bucle o transición a un conjunto específico de estados para realizar una subtarea antes de volver al flujo de cálculo principal.
5. Control de estado finito: El número de estados siempre es finito, lo que refleja la naturaleza finita del programa en sí. La complejidad de una máquina de Turing está determinada en gran medida por el número de estados y la complejidad de las transiciones estatales.
6. Determinismo/no determinismo: El programa puede ser determinista (una transición única para cada combinación de símbolo de estado) o no determinista (múltiples transiciones posibles). Las máquinas no deterministas pueden explorar múltiples rutas de cálculo simultáneamente.
Es importante recordar que las máquinas Turing son modelos abstractos de cálculo. Las implementaciones reales variarán, pero estas características representan los componentes conceptuales centrales de un programa de máquina Turing. Los detalles específicos de un programa dependerán en gran medida del cálculo específico que esté diseñado para realizar.