图灵机演示软件V.02说明

作者：西北大学 郝克刚

此图灵机演示软件是为直观地了解图灵机的执行过程而设计的。演示软件设计为一个.html文件，用浏览器演示。由于浏览器IE 不支持HTML5的Canvas功能，本软件只能用firefox或chrome浏览器观看。这些浏览器可以很容易从它们的官方网站免费下载。

演示可用浏览器直接指向链接，或将.html文件下载到本机上浏览（见文后附件）。演示软件的界面由图灵机显示窗、控制按钮区和规则显示区三部分组成。画面出现后，按如下步骤进行。

1.  选择用例。软件设计了三个演示用例，可以点击演示：Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ（或按键盘的1，2，3键）进行选择。

2.  设置初始字。演示用例选择后，在规则区中显示其规则列表，并在图灵机的带子上设置初始字“1”。可以用点击初始字：+（或按键盘的↑上箭头键）来增加初始字的值。以后可以用点击 “l”（或按键盘的↓下箭头键）来恢复初始字“1”。

3.  执行。设置初始字后，规则区中适用的规则呈红色。点击向右的三角形图标（或按键盘的回车键Enter）图灵机单步执行一步。点击向右的双三角形图标（或按键盘的空格键Space）图灵机将自动执行。再点击双杠图标（或按空格键）一次，图灵机将暂停。在自动执行的过程中，可用点击向右并带丨的三角形图标（或按K键）加快或还原执行的速度。按照图灵机的规定，在没有适用的规则时，执行将中止。可点击向左并带丨的三角形图标（或按键盘的退格键Backspace）回到执行的开始。

4.  显示窗的调整。点击图灵机显示窗左、右下角的三角形（或按键盘的←左箭头、→右箭头）可任意调整显示窗的显示位置。在图灵机自动执行时，会自动调整显示窗的显示位置，不必手工干预。

5.  演示用例Ⅰ。二进制数的展开。初始字是一个二进制数。通过图灵机的执行，得到的结果是长度等于此数值的由一串“1”组成的字。

6.  演示用例Ⅱ。求2的x次方。初始字是一个二进制数x，执行结果是2 ^x二进制表示。

7.  演示用例Ⅲ。这是对通用图灵机执行的一个示意，本软件并没有真正实现通用图灵机，只是一个简单的表述。当选择演示用例Ⅲ后，规则区显示的应当是通用图灵机的规则（本软件只是示意，显示的并不是真正通用图灵机的规则。）当第一次选择Ⅲ时，我们演示的是用通用图灵机执行二进制数的展开的例子（相当于演示用例Ⅰ）。当再次选择Ⅲ时，我们演示的是用通用图灵机执行求2的x次方的例子（相当于演示用例Ⅱ）。在设置初始字的过程中，在图灵机带子上除设置计算的初始字外，还分别把相应（用例Ⅰ或Ⅱ）的计算规则编码后也放在带子上。可以自动执行来示意计算的过程，最后用点击向右并带丨的三角形图标（或按K键）加快执行速度，并最终显示计算结果。