[发明专利]面向大数据的移限图灵机方法和系统

说明书

本发明公开面向大数据的移限图灵机方法和系统，面向大数据的移限图灵机方法，定义移限图灵机：M＝(Q,Σ,Γ,δ,q0,qaccept,qreject,m)，获取读写头能连续移动的格数阈值：弹出输入框，提示用户输入读写头能连续移动的格数阈值m；其中：Q为状态集合，Σ为输入字符集合，Γ为存储带字符集合,Γ＝Σ∪{□}，δ为转移函数，δ：Q×Γ→Q×Γ×{L,R}；q0是初始状态，qaccept是接受状态，qreject是拒绝状态。本发明通过给图灵机模型加上每次状态转移时读写头能够移动的格限制，形成移限图灵机，从而满足大数据实时性处理的需求。

技术领域

本发明涉及图灵机领域，尤其涉及面向大数据的移限图灵机方法和系统。

背景技术

图灵机是现有所有计算机、手机等电子设备以及电子系统、电子平台的计算模型。图灵机模型的优越性就在于既能适用于最古老的最原始的计算机，又能适用于最新最先进的计算机，既能适用于单台计算机，又能适用于分布式计算机集群，既能适合于小数据的处理，又能适用于大数据的处理，正是因为其通用性、普遍性，才能成为所有类型计算机和电子设备以及电子系统、电子平台的计算模型。

图灵机可以用M＝(Q，Σ，Γ，δ，q0,qaccept,qreject)，Q为状态集合，Σ为输入字符集合,存储带字符集合Γ＝Σ∪{□},转移函数δ：Q×Γ→Q×Γ×{L,R}，q0是初始状态,qaccept是接受状态,qreject是拒绝状态。

现有图灵机处理的时间没有限制对每次状态转移时读写头能够移动的格数。但大数据应用的另一个特性是数据量巨大，正是因为数据量巨大，所以并发地处理是必不可少的。这种数据处理往往是以数据为中心的处理，就是要求计算进程进行在数据所在节点或靠近数据所在节点，以便于数据的获取，这在大数据出现之前的数据处理中是没有被考虑到的，往往是以计算为中心，数据往计算节点上搬运；体现在图灵机中，就是读写头为了进行某项计算往往需要移动很多格才能达到需要读写的格，而这读写头的移动距离体现在现实中就是计算机的I/O消耗或计算机节点之间的通信消耗。当数据量极其巨大时，这种消耗就会积少成多，会大大地延缓处理的速度，从而与大数据的实时处理要求背道而驰，因此要严格地限制这种在输入输出和通信上的消耗，就要求计算尽量在数据就近处理，以避免数据的长距离搬运，体现在计算模型就是要求读写头在每次状态转移时不要转移过多的格，因此需要对每次状态转移时读写头能够移动的最多格进行限制。

发明内容

本发明的目的是提供面向大数据的移限图灵机。

本发明的技术方案如下：

面向大数据的移限图灵机方法，

定义移限图灵机：M＝(Q,Σ,Γ,δ,q0,qaccept,qreject,m)，

获取读写头能连续移动的格数阈值：弹出输入框，提示用户输入读写头能连续移动的格数阈值m；

其中：Q为状态集合，Σ为输入字符集合，Γ为存储带字符集合,Γ＝Σ∪{□}，δ为转移函数，δ：Q×Γ→Q×Γ×{L,R}；q0是初始状态，qaccept是接受状态，qreject是拒绝状态。m是运行移限，代表的是转移函数不进行任何其他操作，只是进行读写头移动时，读写头最多只能连续移动的格数阈值。

进一步的，获取当前图灵机的总共移动格数，如总共移动格数超过m，则以qreject状态结束，说明超时计算失败。

进一步的，获取当前图灵机的总共移动格数，如总共移动格数未超过m，则以qaccept状态结束，说明移限内计算成功。

进一步的，将终止应用前传输得到的中间结果返回给用户。

面向大数据的移限图灵机系统，包括基本图灵机和在基本图灵机加上每次状态转移时读写头能够移动的格数限制，所述基本图灵机为M＝(Q,Σ,Γ,δ,q0,qaccept,qreject)，每次状态转移时读写头能够移动的格数限制用m表示；