【チューリングマシンとは？コンピューターの原型をつくった理論上の機械】
山崎講師
こんにちは。ゆうせいです。
今回は「チューリングマシン（Turing Machine）」という、コンピューターの原理を理論的に説明するために考案されたモデルについて、たとえ話を交えながらわかりやすく解説します！
結論から言うと？
チューリングマシンとは、「紙テープと鉛筆」だけで計算を行う、究極にシンプルな理論上の計算機です。
現代のすべてのコンピューター（パソコン、スマホ、AI）は、このアイデアに基づいて動いているとも言えます。
たとえ話で理解しよう！
イメージ：
小人が1本の長い紙テープとルール帳だけを持って計算を続ける様子です。
- 小人は一度に1マスしか見えません
- テープには 0 や 1 などの記号が書かれています
- 小人はルールに従って記号を書き換えたり、テープを左右に動かしたりします
これだけのルールで、計算機ができてしまう！というのがチューリングの発見です。
構成要素（図と一緒に理解しよう）
チューリングマシンは次のような構成です：
| 要素 | 説明 |
|---|---|
| テープ | 無限に長く、記号（0や1など）を並べて記録できる |
| 読み書きヘッド | テープの上を移動して、1文字ずつ読み書きする |
| 状態（ステート） | 小人が今どんな状況にあるかを記録する |
| ルール表 | 状態と読んだ記号に応じて、次の動作が決まる |
動作の例（1ステップ）
- 今の状態とテープ上の記号を読む
- 指定された新しい記号を書き込む
- テープを「左」または「右」に1マス動かす
- 次の状態に遷移する
- 上記を繰り返す（計算が終わるまで）
どんな計算ができるの？
チューリングマシンは、コンピューターができるすべての計算を理論的に可能にするとされています。
たとえば：
- 足し算、引き算、掛け算、割り算
- 文字列処理（検索、置換）
- 条件分岐、ループ
つまり、今あなたが使っているコンピューターのすべての処理を、チューリングマシンは表現できるのです。
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投稿者プロフィール
- 代表取締役
-
セイ・コンサルティング・グループ株式会社代表取締役。
岐阜県出身。
2000年創業、2004年会社設立。
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