图灵模型和冯诺依曼模型中的程序有何区别

小编 • 2023年2月14日下午11:30 • 科技 • 阅读 1773

区别是：冯诺依曼模型是图灵机的一种实现模式。也就是说一个是理论，一个是实践。但是在现实中，不存在无限的内存，图灵机需要这么一根无限长的纸带，因此冯诺依曼模型实现出来的更类似有限状态自动机。

冯诺依曼模型是图灵机的一种实现模式。也就是说一个是理论，一个是实践。但是在现实中，不存在无限的内存，图灵机需要这么一根无限长的纸带，因此冯诺依曼模型实现出来的更类似有限状态自动机。

冯·诺依曼机（von Neumann machine），又称冯·诺依曼计算机，根据冯·诺依曼提出的存储程序概念设计的计算机。主要特征是：指令与数据都以二进制形式储存在存储器里；指令根据其储存的顺序执行。

冯·诺伊曼结构（von Neumann architecture），也称冯·诺伊曼模型（Von Neumann model）或普林斯顿结构（Princeton architecture），是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的计算机设计概念结构。依据冯·诺伊曼结构设计出的计算机称做冯.诺依曼计算机，又称存储程序计算机。

图灵机，又称图灵计算机指一个抽象的机器，是，英国数学家艾伦・麦席森・图灵(1912―-1954年)于1936年提出的一种抽象的计算模型，即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象，由一个虚拟的机器替代人类进行数学运算。 [2] 它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。

延伸阅读：

什么是通用图灵机？

对于任意一个图灵机，因为它的描述是有限的，因此我们总可以用某种方式将其编码为字符串。我们用表示图灵机 M 的编码。

我们可以构造出一个特殊的图灵机，它接受任意一个图灵机 M 的编码，然后模拟 M 的运作，这样的图灵机称为通用图灵机(Universal Turing Machine)。现代电子计算机其实就是这样一种通用图灵机的模拟，它能接受一段描述其他图灵机的程序，并运行程序实现该程序所描述的算法。但要注意，它只是模拟，因为现实中的计算机的存储都是有限的，所以无法跨越有限状态机的界限。经典图灵机及其许多变形识别语言的能力都是相同的，正因为如此，图灵机可以作为计算的一般模型。另外，通用图灵机 (可编程图灵机) 是存在的，通用图灵机可以模拟任意一个图灵机，这也是将图灵机作为现代计算机的形式模型的根本原因。