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UTM-84

Zur Übersicht: Hasenjaegers Materialisationen

In einem Artikel von 1984 (Gisbert Hasenjaeger: Universal Turing machines (UTM) and Jones-Matijasevich-masking. In: Logic and Machines: Decision Problems and Complexity, Proceedings of the Symposium „Rekursive Kombinatorik“ May 23-28, Münster 1983) verwendet Hasenjaeger eine sehr kleine universelle Turing-Maschine mit nur zwei Zuständen, einem Programm- und drei Zählbändern:

      S PRJ   rj s    Remark
                      Group 1: sequential instructions
      0 c.0   #. .    cycle tape
        d10   -. .    decrement register
        e.0   +. .    increment register
        f.0   .. 1    start jumping 
                      Group 2: executing a jump
      0 c.1   .- .    decrement J for c
        d.1   .- .    decrement J for d
        f.1   .. .    skip  f 
                      Group 3: do not jump as R is zero
      1 c0.   .. 0    terminated by c  
        d0.   .. 0    terminated by d
        f0.   .. .    ignore f
                      Group 4: collect jump distance 
      1 c1.   .. 0    found c  
        d1.   .. 0    found d
        f1.   .+ .    count number of 'f's

Das Programmband hat vier Symbole c, d, e und f (für change, decrement, enlarge und forward); die Zählbänder werden durch c zyklisch gewechselt.

Ein Entwurf aus seinem Nachlass ist etwas ausführlicher und vielleicht besser zu lesen: Exponentiell-diophantische Beschreibung einer kleinen Turing-Maschine .

Primär unter dem Gesichtspunkt einer Rematerialisation (d.h. einem physischen Demonstrationsmodell) habe ich mir Notizen gemacht, in der diese UTM in Kapitel 3 ausführlich betrachtet wird: Hasenjaeger's Register Machine with Wang Instructions. Dies ist nach meiner Taxonometrie TM-Index mit 15.5 bzw. 20 Punkten durchaus eine sehr kleine Maschine; die Werte für die Mini-Wang sind 24 bzw. 44. Mit der dort schon verwendeten Technik der variablen Befehlslänge ergibt sich eine Variante, die mit einem TM-Index von 9.8 bzw. 12 noch kleiner ist und den Vorteil hat, dass das Programmband rein binär ist.


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