Mesin Turing adalah konstruksi filosofis tentang bagaimana komputer dapat berfungsi, ditemukan pada tahun 1936 oleh Alan Turing, seorang ahli matematika dan logika Inggris terkenal abad ke-20. Ide di balik mesin Turing adalah dasar untuk semua perangkat lunak dan sistem perangkat keras komputer modern yang ada pada 2011, meskipun konsep sebenarnya yang dibuat Turing tidak pernah digunakan untuk membangun perangkat yang sebenarnya pada saat itu, dan ditemukan sebelum komputer digital ada di mana pun. bentuk nyata. Prinsip-prinsip di mana fungsi mesin Turing mencakup seperangkat kontrol untuk data input dan output, mesin untuk memproses data dalam beberapa bentuk, dan seperangkat aturan yang ditetapkan tentang bagaimana data ini diproses oleh mesin.
Kejeniusan di balik penemuan Alan Turing adalah bahwa setiap kelompok simbol yang konsisten yang mewakili informasi yang bermakna, seperti simbol matematika atau huruf yang terdiri dari suatu bahasa, dapat diproses secara mekanis oleh mesin jika diberikan seperangkat aturan yang tepat untuk pemrosesannya. Ini akan menghasilkan penciptaan perangkat mekanis yang dapat mengajukan pertanyaan logis untuk masalah kompleks dan dengan cepat menghasilkan jawaban yang tidak bias. Mesin Turing adalah pelopor dalam hal ini untuk algoritma komputer, yang merupakan daftar kompilasi instruksi komputer yang diandalkan oleh unit pemrosesan pusat (CPU) di komputer untuk berfungsi pada 2011.
Desain untuk mesin Turing disederhanakan menurut standar komputasi modern abad ke-21, dan fungsi fisiknya memiliki ketidakpraktisan dalam penerapannya, tetapi ide yang digunakan untuk membangunnya memiliki dasar yang kuat. Mesin itu terdiri dari pita atau pita dengan simbol yang tercetak di atasnya, yang dapat dibaca oleh kepala saat pita itu melewatinya. Saat simbol dibaca, mereka akan memanggil keadaan tertentu dalam mesin, yang akan mengarahkan gerakan pita dan mempengaruhi nilai keluaran yang dihasilkan oleh mesin. Analog dengan sistem komputer modern tahun 2011 adalah bahwa pita mewakili kode atau algoritme perangkat lunak komputer, pembaca adalah CPU, dan outputnya adalah sistem tampilan dan transmisi seperti monitor, speaker dan printer, lalu lintas jaringan, dan banyak lagi.
Ide di balik mesin Turing dilihat sebagai fungsi fundamental dalam melakukan serangkaian perhitungan dan juga dapat dibandingkan dengan cara kerja otak manusia. Turing sendiri dan orang lain pada zamannya percaya bahwa mesin Turing dapat diadaptasi untuk melakukan hampir semua jenis komputasi yang dapat dibayangkan dan bertindak sebagai mesin universal untuk menyelesaikan semua masalah manusia. Masalah yang segera muncul dengan konsep tersebut, dikenal sebagai tarpit Turing, dan mengacu pada fakta bahwa, meskipun setiap rangkaian simbol yang konsisten dapat diproses oleh mesin Turing, membuat mesin tersebut menghasilkan jawaban yang berarti untuk pertanyaan bergantung sepenuhnya pada seperangkat aturan pemrosesan yang semakin kompleks dan berlapis-lapis.
Ilmu komputer segera menemui masalah dengan bagaimana sistem perangkat lunak dan perangkat keras berdasarkan prinsip mesin Turing bisa terjebak dalam perhitungan yang tidak berarti yang dikenal sebagai program loop. Keterbatasan logika menyebabkan adaptasi pada prinsip mesin Turing, seperti mesin Turing kuantum dan probabilistik. Mesin Turing probabilistik menggunakan gagasan beberapa kaset yang dijalankan di mesin secara bersamaan untuk menghasilkan hasil yang berbeda secara paralel, yang kemudian dibobot satu sama lain berdasarkan kemungkinan hasil mana yang paling mungkin akurat. Mesin tersebut akan mencapai kesimpulan dengan cara yang mirip dengan bagaimana perangkat lunak logika fuzzy beroperasi dalam sistem kontrol tingkat lanjut pada tahun 2011.
Sebuah komputer kuantum berdasarkan prinsip mesin Turing akan memiliki pita dengan panjang tak terbatas dengan sel-sel simbol dalam keadaan tak ditentukan terus-menerus sampai dibaca. Ini akan menyediakan bentuk pemrosesan paralel yang akan jauh lebih unggul daripada prosedur pemrosesan data yang digunakan di komputer pada 2011. Mesin Quantum Turing menawarkan opsi untuk menyimpan banyak nilai dalam sel memori individual hingga diakses, yang tidak dapat diakses oleh komputer berbasis logika standar. melakukan.