Komponenta výukového serveru TI - Turingovy stroje

Martin Pustka

Master's thesis

Component of Teaching Server for Theoretical Computer Science - Turing Machines

Abstract:

V rámci této diplomové práce byla vytvořena webová aplikace pro výuku Turingových strojů. Aplikace umí načíst definici konkrétního TS, tj. počáteční stav, koncové stavy, páskovou abecedu a přechodovou funkci. Pro zadaný počáteční obsah pásky poté aplikace umožní provádět simulaci výpočtu načteného TS. Tuto simulaci nabízí webové uživatelské rozhraní pro několik variant TS, konkrétně se jedná kromě základního TS o stroj s více páskami a o stroj pracující na dvourozměrné pásce (čtverečkované rovině). Dále je možné si zobrazit simulaci stroje v jedné variantě strojem v jiné variantě. Na vytvořených dynamických webových stránkách je tedy možné simulovat dvoupáskový stroj jednopáskovým, stroj s oboustranně nekonečnou páskou strojem s jednostranně nekonečnou páskou a stroj s libovolnou abecedou strojem s binární abecedou. Vytvořená aplikace nabízí kromě dynamických webových stránek, napsaných ve frameworku ASP.NET Core 3.1, také konzolové rozhraní aplikace určené vývojářům pro testování změn v implementaci zpracování TS.

Abstract:

Within this master's thesis, a web application was created for teaching Turing machines. The application can retrieve the definition of a particular TS, i.e. initial state, end states, tape alphabet and transition function. For a given initial tape content, the application then allows the simulation of the computation of the loaded TS. This simulation is offered by the web-based user interface for several variants of TS, namely in addition to the basic TS for a machine with multiple tapes and for a machine operating on a two-dimensional tape (squared plane). It is also possible to view a simulation of a machine in one variant by a machine in another variant. Thus, on the created dynamic web pages, it is possible to simulate a two-tape machine with a single tape, a machine with a double-sided infinite tape machine with a single-sided infinite tape machine and a machine with an arbitrary alphabet with a binary alphabet machine. The created application offers, in addition to dynamic web pages written in the ASP.NET Core 3.1 framework, also a console application interface for developers to test changes in TS processing implementations.

Keywords

webová aplikace, Turingův stroj v rovině, vícepáskový Turingův stroj, převody Turingových strojů, teoretická informatika, ASP.NET Core MVC, dynamické webové stránky, ukázkové vstupy, globalizace, lokalizace, diplomová práce

Keywords

web application, Turing machine in plane, multitape Turing machine, conversions of Turing machines, theoretical computer science, ASP.NET Core MVC, dynamic websites, sample inputs, globalization, localization, master's thesis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2022
• Supervisor: Martin Kot
• Reader: Zdeněk Sawa

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme / field:
Informační a komunikační technologie / Informatika a výpočetní technika