Guten Abend, ich habe mich lange Zeit mit dem Thema Registermaschinen beschäftigt. Aber, ich stelle immernoch die Frage, wo generell in der Informatik noch Registermaschinen gebraucht werden??? Ich habe gelesen, dass Prozessoren auf Registermaschinen basieren, aber kann mir das ganze noch nicht vorstellen. Weil ich kann doch nicht sagen, dass Prozessoren auf Registermaschinen basieren, ohne es erklären zu können. Eventuell gibt es noch andere Bereiche, wo Registermaschinen gebraucht werden, aber habe nichts dazu gefunden. Mir fehlt der Bezug zur Praxis ein wenig. Vielen Dank schonmal für eure Hilfe in Vorraus. Gruß H.D.
Dennis K. schrieb: > ich habe mich lange Zeit mit dem Thema Registermaschinen beschäftigt. Und zwar hier: Beitrag "Registermaschinen"
? Das hatten wir doch vor kurzem schon mal. Eine Registermaschine ist einfach nur ein Denkmodell, das anders als die Turing Maschine realen Prozessoren näher steht. Eine Turing Maschine ist ein ganz einfaches Konzept der theoretischen Informatik, von dem man aber trotzdem die Aussage nachweisen kann, dass sie alles was prinzipiell berechnbar ist auch berechnen kann. Kann man also in der Umkehrung nachweisen, dass ein bestimmtes Problem auf einer Turing Maschine lösbar ist, dann hat man damit den Nachweis erbracht, dass jeder Computer dieses Problem prinzipiell lösen könnte. Bzw. wichtiger ist eigentlich die Umkehrung: Kann man nachweisen, dass eine Turing Maschine ein bestimmtes Problem nicht lösen kann, dann kann das auch kein anderer Computer, egal wie komplex er ist. Zum Beispiel das bekannte 'Halte-Problem' fällt da drunter. Eine Turing Maschine ist wie gesagt ein sehr einfaches Konstrukt, so dass es für so manche Zwecke einfach zu unhandlich ist. Eine Analogie könnte zum Beispiel sein, dass eine Addition viel einfacher als eine Multiplikation ist. Bei "einfachen" Multiplikationen wie zb 3*4 ist es daher problemlos möglich, die Multplikation durch die gleichwertige Addition 4+4+4 zu ersetzen. Werden die Probleme aber aufwändiger und komplexer, wie zb 478639*2378912, dann ist es zwar theoretisch immer noch möglich, diese Rechnung auf lauter 'einfachere' Additionen zurückzuführen, aber es ist zu unhandlich das zu tun. In diesem Sinne ist eine Registermaschine auch nicht leistungsfähiger als eine Turing Maschine (kein Computer ist das), ist aber um einiges einfacher in der Benutzung in der theoretischen Informatik.
Dennis K. schrieb: > Guten Abend, > > ich habe mich lange Zeit mit dem Thema Registermaschinen beschäftigt. Wie lange? > Aber, ich stelle immernoch die Frage, wo generell in der Informatik noch > Registermaschinen gebraucht werden??? OK. Noch länger. :-) > Ich habe gelesen, Wo? Bibliographische Angabe? Link? > dass Prozessoren auf Registermaschinen basieren, aber > kann mir das ganze noch nicht vorstellen. Weil ich kann doch nicht > sagen, dass Prozessoren auf Registermaschinen basieren, ohne es erklären > zu können. Diese Schlussfolgerung verstehe ich nicht, aber ich verstehe sie irgendwie. Man kann durch aus Aussagen machen, ohne sie erklären zu können. Passiert mir morgens, mit niedrigem Koffeinspiegel oft. Z.B. "Schahahatzi?" "Grrrrrrrr"! Ich grüble immer noch wie ich das "Gr..." erkläre. Lies noch länger. > Eventuell gibt es noch andere Bereiche, wo Registermaschinen > gebraucht werden, aber habe nichts dazu gefunden. Mir fehlt der Bezug > zur Praxis ein wenig. OK. Noch länger. Jetzt mal im Spass: Das ist ein theoretisches Modell.
Vielen Dank für deinen Beitrag. Also dienen Registermaschinen und Turingmaschinen in erster Linie dazu, um zu überprüfen, ob ein bestimmtes Problem berechenbar ist und dann Aussagen zu können, dass auch ein Computer dieses Problem lösen kann? Weil Algorithmen auf Registermaschinen einfacher realisiert werden können als auf Computern? Gruß
Dennis K. schrieb: > Vielen Dank für deinen Beitrag. > > Also dienen Registermaschinen und Turingmaschinen in erster Linie dazu, > um zu überprüfen, ob ein bestimmtes Problem berechenbar ist und dann > Aussagen zu können, dass auch ein Computer dieses Problem lösen kann? > Weil Algorithmen auf Registermaschinen einfacher realisiert werden > können als auf Computern? > > Gruß Ganz allgemein sind das einfache Modelle um bestimmte Aussagen über Berechenbarkeit beweisen zu können. Nicht mehr. Es ist wesentlich mühsamer einen üblichen Algorithmus auf so einer Maschine zu implementieren als auf einer handelsüblichen. Beide können das im Prinzip. Die eine ist eben für Beweise besser geeignet weil sie einfach ist, DIe andere für reale Aufgaben, weil komplexer.
Dennis K. schrieb: > um zu überprüfen, ob ein bestimmtes Problem berechenbar ist Die meisten Beweise dieser Art, führen tatsächlich keine Berechnungen auf diesen einfachen Register oder Turingmaschinen durch. Vielmehr werden auf Grund von Eigenschaften dieser Maschine bestimmte Beweise geführt.
Klaus schrieb: > OK. Glaub nicht mir. Glaub Karl Heinz. :-))))) Nein. Nicht wirklich. Bei mir ist die theoretische Informatik auch schon 30 Jahre her. Ich würde deiner Aussage ja eigentlich vollinhaltlich zustimmen. Denn kein Mensch implementiert ernsthaft irgendetwas auf einer Turing Maschine. Die Beweisführung lehnt sich meiner Erinnerung ja an den bekannten und überschaubaren Eigenschaften der TM an. Und mit überschaubar ist da schon 'sehr überschaubar' gemeint. Was einerseits gut ist, andererseits aber die Dinge enorm in die Länge zieht. Hmm. Das kommt mir ein bischen so vor, als wenn jemand gewisse Sätze aus der modernen euklidischen Geometrie bis auf die Grundaxiome zurück führen wolle. Theoretisch möglich, macht aber trotzdem keiner.
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Karl H. schrieb: > Das kommt mir ein bischen so vor, als wenn jemand gewisse Sätze aus > der modernen euklidischen Geometrie bis auf die Grundaxiome zurück > führen wolle. Theoretisch möglich, macht aber trotzdem keiner. Es wäre auch noch gut zu erwähnen, warum das keiner macht. Weil es keiner noch einmal machen will. Denn tatsächlich sind alle "modernen" Erkenntnisse der Mathematik lückenlos auf die ursprünglichen Axiome zurückzuführen. Sie sind auf eben diesem Weg entstanden. Es gibt zwei Gründe, warum man diesen Ableitung noch einmal rückwärts verfolgen wollen würde: 1. als Lernanstrengung. Das können wir beim TE sofort ausschließen. Denn wenn es ihm um das Lernen ginge, dann würde er es einfach tun. Und nicht ein Forum voller anonymer (aus seiner Sicht) Personen um Einschätzung bitten. 2. weil man den Schöpfern der "modernen" Lehre mißtraut und ausschließen will daß sie irgendwelche Abkürzungen genommen haben oder gar wissentlich betrogen haben. Wiewohl ich jetzt nicht ausschließen kann, daß dies die Intention des TE ist, so muß ich doch feststellen, daß ihm dazu die Befähigung abgeht. Siehe 1.
Dennis K. schrieb: > ich stelle immernoch die Frage, wo generell in der Informatik noch > Registermaschinen gebraucht werden??? Die Registermaschine ist ein abstraktes Konzept, ähnlich wie die Turing- maschine. Ihr Vorteil besteht darin, daß sie einerseits simpel genug ist, um einer analytischen Betrachtung zugänglich zu sein. Und daß sie andererseits realistischer ist als die Turingmaschine. Etwas volkstümlicher ausgedrückt: der Versuch mit einer Turingmaschine ein eigentlich überschaubares Problem - sagen wir mal die Faktorisierung einer Zahl - zu lösen, gleicht dem Versuch, den Rasen eines Fußball- stadions mit einem Nagelklipser zu mähen. Man kann sich vorstellen daß es irgendwie möglich wäre, aber niemand würde es wirklich tun. Die Registermaschine ist nun wie eine Sense. Immer noch weit entfernt von einem wirklich praktikablen Werkzeug, aber immerhin vorstellbar (hey - vor der Verbreitung des Zweitaktmotors wurden ganze Getreidefelder mit der Sense gemäht. Ein Fußballfeld würde einem Schnitter aus dem Mittelalter nur ein müdes Lächeln entlocken.) Kann man Registermaschinen kaufen und auf ihnen Programme wie z.B. einen Webserver implementieren? Nein. Genauso wenig wie Turingmaschinen.
Karl H. schrieb: > Eine Registermaschine ist einfach nur ein Denkmodell, Dies als Denkmodell zu bezeichnen ist nicht korrekt, denn: Real war dies in den 80er-Jahren in den TRANSDATA-Rechner von Siemens implementiert. Bspw. war die CPU der 9687 eine echte Register-Register-Maschine. Eine 9687 kann man als Router bezeichnen, sie konnte bis zu 128 Übertragungswege quasi simultan verwalten und die Kommunikation mit dem Mainframe abwickeln. Die CPU war auf mehrere Baugruppen im Siemens eigenen Format (ähnlich ECB-Bus) verteilt. Auch das Terminal 8160 hatte eine Register-Register CPU.
Will nicht hetzen, aber... Ein Mensch, der sich nach eigenen Aussagen intensiv mit Registermaschinen auseinander gesetzt hat, kann so eine Frage nicht wirklich stellen! Sorry...hilft mir aber sehr gut bei der Entspannung über die Pfaff-Nähmaschine :-) Ist fast auch eine Turing...obwohl der Algorithmus für den zackigen Doppelstich eindeutig das Halteproblem erfüllt! Gute Nacht Rainer
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