Nos falta algo de contexto, así que no tengo idea de qué punto está tratando de hacer Knuth, pero aquí está cómo interpretar una máquina Turing de esta manera. Quizás te ayudará a entender lo que está sucediendo. En general, una buena forma de controlar un concepto es jugar con él. En el caso de paradigmas de programación, eso significa escribir un programa. En este caso, mostraré cómo escribir cualquier programa.
Supongamos que la cinta de la máquina Turing tiene símbolos {0,1,ϵ} (dónde ϵ significa "vacío") y agregue un símbolo más que represente la ubicación de la cabeza H. Tus estados van a ser pares de la forma(q,α), dónde q es un estado de la máquina de Turing, y α∈{0,…,14}. También identificamos(F,0) con N para cualquier estado final.
Entrada activada (no vacía) x, tu punto de partida será (Hx,(s,0)), dónde s is the starting state. The difficult part is to encode states. Suppose that at state q, upon reading input x, you replace it with a(q,x), move in direction D(q,x)∈{L,R}, and switch to state σ(q,x). For the θs, we have
θq,0θq,3θq,6θq,9θq,12=0H0,=1H0,=ϵH0=H0,=0H,θq,1θq,4θq,7θq,10θq,13=0H1,=1H1,=ϵH1,=H1,=1H,θq,2θq,5θq,8θq,11θq,14=0Hϵ,=1Hϵ,=ϵHϵ,=Hϵ,=ϵH.
For the
as, we have
aq,i=(q,i+1) for
i<14, and
aq,14=(q,14), though we should never really get that far. For the
bs, we have
bq,0=bq,3=bq,6=bq,9=(σ(q,0),0),bq,1=bq,4=bq,7=bq,10=(σ(q,1),0),bq,2=bq,5=bq,8=bq,11=bq,12=bq,13=bq,14=(σ(q,ϵ),0).
Now it remains to determine the
ψs. Let
a0=a(q,0). If
D(q,0)=L then
ψq,0=H0a0,ψq,3=H1a0,ψq,6=ψq,9=Hϵa0.
If
D(q,0)=R then
ψq,0=0a0H,ψq,3=1a0H,ψq,6=ϵa0H,ψq,9=a0Hϵ.
Next, let
a1=a(q,1). If
D(q,1)=L then
ψq,1=H0a1,ψq,4=H1a1,ψq,7=ψq,10=Hϵa1.
If
D(q,1)=R then
ψq,1=0a1H,ψq,4=1a1H,ψq,7=ϵa1H,ψq,10=a1Hϵ.
Finally, let
aϵ=a(q,ϵ). If
D(q,ϵ)=L then
ψq,2ψq,12=H0aϵ,=H0aϵ,ψq,5ψq,13=H1aϵ,=H1aϵ,ψq,8ψq,14=ψq,11=Hϵaϵ,=Hϵaϵ.
If
D(q,ϵ)=R then
ψq,2ψq,12=0aϵH,=0aϵH,ψq,5ψq,13=1aϵH,=1aϵH,ψq,8ψq,14=ϵaϵH,=ϵaϵH.ψq,11=aϵHϵ,
Now apply f repeatedly until you get stuck. If you follow the construction, you will see that we have simulated the running of the Turing machine.