猫＝チューリングマシン？ 4つのテストにより、「猫コンピューター」が任意の計算を実行できることが証明された

柔らかくてかわいい猫は、いつも私たちに「猫を撫でたい」「猫を抱きしめたい」という衝動を掻き立てます。

猫と一緒にいると本当に癒されます。

さらに、フランスの開発者 Chloé Lourseyre 氏によると、猫はコンピューターとしても使用できるそうです。

最近、彼女の個人ブログで非常に重要なトピックが議論されました。「猫は「チューリング完全」か？」それはチューリングマシンですか？

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被験者はこの猫のペルーチェです

ペルーシュはクロエ・ルセールさんの家に住むふわふわの子猫です。本日のテスト対象です。

チューリング完全とは何ですか?

チューリング完全性の考え方は、デバイスがチューリング マシンをエミュレートできる場合、あらゆる種類の計算を実行できるというものです。

つまり、次の 4 つのテストに合格できるマシンはすべてコンピューターです (したがって、あらゆる種類の計算を実行できます)。 4 つのテストは次のとおりです。

• . および , — 値を入力し、出力します。
• + と - -- 現在のメモリ セルに含まれる値を増加または減少します。 (チューリング マシンには、「ストレージ セル」が配置された「ストレージ テープ」があります。マシンは常に 1 つのストレージ セル (前述の「現在の」ストレージ セル) を指します。)
• > と < - 現在のメモリ位置を左または右に移動します。
• [ および ] -- ループを実行します。

したがって、Peluche がこれら 4 つのテストに合格できれば、「チューリング完全」であるとみなすことができます。

チューリング完全性の証明

入出力

まず、フィードバックが得られるかを確認するために、クロエ・ルセールはペルーシュを手で突っついた。

それはクロエ・ルセールを一目見てから、背を向けた。

それで、これがそれです: Chloé Lourseyre がそれを突っついて、反応を得ました。結論は明らかです。Peluche は入力を処理して出力することができます。

入力と出力を確認しました！

メモリ値を増減する

数日前、クロエ・ルセールさんは仕事から帰宅すると、キッチンがこんな風になっているのに気づきました。

どこにでも猫の餌が…

しかし、クロエ・ルセールはよく観察してみると、キャットフードが撒かれた床には、場所ごとに番号を付けることができることを発見しました。

クロエ・ルセールにとって、これはまさに記憶のテープのように見えます。 Peluche はタイルの上にキャットフードをまき、それをタイルの上で直接食べることができるため、特定のメモリ セルに含まれる値を増減できます。

メモリ値の増加または減少、確認済み!

現在のメモリセルを左または右に移動する

別の時、クロエ・ルセールは食器を洗っているときに誤ってペルーシュの上に水をこぼしてしまいました。それはキッチン中を走り回り、散らかし始めました。

しかし、よく見ると（赤い矢印の先端）、ペルーチェが走り回りながら餌入れを動かしていることが簡単にわかります。

つまり、ペルーチェは食べ物を別のタイルにこぼしてしまいます。これは、ポインタを現在のメモリに移動し、別のメモリ位置を編集するのと同じです。

モバイルメモリユニット、確認しました！

実行ループ

ペルーシュがキッチンを散らかした後、クロエ・ルセールが掃除をしなくてはならないのは明らかだった。

それから5分も経たないうちに、クロエ・ルセールがキッチンに戻ってきて、またこんな光景が目に浮かびました。

つまり、ペルーチェは間違いなくループを実行できるということです...

ループ確定！

これまでのところ、Chloé Lourseyre は Peluche が確かに「チューリング完全」であることを証明しました。では次の質問は、Peluche を使用して高性能コンピューティング タスクを実行するにはどうすればよいかということです。

どうやって実行するの？まず、コードが必要です。Chloé Lourseyre は次のような簡単なコードを書きました: (このコード例は「braincat」と呼ばれる新しいおしゃれな言語です)

結果: Peluche は何もしません!

結局、クロエ・ルセールは、猫は「チューリング完全」ではあるが、コードを実行するようには設計されていないのではないか、と思わずにはいられなかった。

キャットコンピュータについて

上記の「猫のコンピューター」は、もちろん単なる冗談です。クロエ・ルセールによれば、言語の新しい特徴を発見すると、人はそれをあらゆる場所で使い始めるそうです。

猫のコンピューターは初心者のミスのように見えるかもしれませんが、最も経験豊富な開発者でも初心者のミスを犯すことがあります。それを認めることは恥ずかしいことではありません。

実際、プログラミング言語の完全に新しいバージョンの新機能を体験する最良の方法は、将来の誤用を避けるために、各機能を一度誤って使用してみることです。

機能を使用する前に、それが本当に必要かどうかを常に自問してください。そうしないと、猫のコンピューターのような間違いを犯す可能性があります。

また、猫のコンピューターは非常に時間がかかるので、使用しないでください。

（この記事を書いている間に猫が傷つけられたことはありませんが、1匹の猫が数回軽く突かれたことがあります。）