Абстрактная машина
Абстрактная машина , также называемая абстрактным компьютером , представляет собой теоретический компьютер , используемый для определения модели вычислений . [1] [2] Абстракция вычислительных процессов используется как в компьютерных науках , так и в компьютерных инженерных дисциплинах и обычно предполагает парадигму дискретного времени . [ нужна ссылка ]
Типичная абстрактная машина состоит из определения с точки зрения ввода, вывода и набора допустимых операций, используемых для преобразования первого во второе. Самый известный пример — машина Тьюринга . [1] [2] [ требуется проверка ]
Более сложные определения создают абстрактные машины с полными наборами инструкций , регистрами и моделями памяти . [1] Одной из популярных моделей, более похожей на реальные современные машины, является модель RAM , которая обеспечивает произвольный доступ к индексированным ячейкам памяти. По мере роста разницы в производительности между различными уровнями кэш-памяти растет значение моделей, чувствительных к кэш-памяти, таких как модель внешней памяти и модель без учета кэш-памяти . [ нужна ссылка ]
Абстрактная машина также может относиться к конструкции микропроцессора , которая еще не реализована (или не предназначена) в качестве аппаратного обеспечения. Абстрактная машина, реализованная как программная симуляция или для которой существует интерпретатор , называется виртуальной машиной . [1]
В теории вычислений абстрактные машины часто используются в мысленных экспериментах относительно вычислимости или для анализа сложности алгоритмов . Это применение абстрактных машин связано с предметом теории вычислительной сложности .
Абстрактные машины также могут использоваться для моделирования абстрактных типов данных , которые могут быть указаны с точки зрения их операционной семантики на абстрактной машине. Например, стек может быть определен в терминах операций на абстрактной машине с массивом памяти. Благодаря использованию абстрактных машин можно вычислить объем ресурсов (время, память и т. д.), необходимых для выполнения конкретной операции, без необходимости строить физическую систему. [ нужна цитата ] [ нужно разъяснение ]
