Máquina de Turing

Alan Turing (1912 – 1954) puede ser considerado el padre de la Inteligencia Artificial. La máquina de Turing tiene casi algo de mito. Turing trabajó para romper los códigos de la máquina Enigma y permitir a los aliados anticipar los ataques y movimientos militares Nazis. En 1947 el famoso matemático inglés pronunció su polémica conferencia “¿Puede pensar una máquina?”. Es chocante que algo tan normalizado hoy en día como el hecho de que las máquinas realicen mucho mejor que nosotros ciertas actividades que calificaríamos como inteligentes, hace tan sólo cincuenta años sonara a despropósito irrelevante. 

La pasión de Turing por las matemáticas le llevó a intentar demostrar la vieja idea de que las matemáticas no son un arte misterioso, sino una ciencia exacta regida por reglas lógicas. Para ello ideó una máquina imaginaria capaz de realizar de manera totalmente mecánica los procesos que normalmente llevaría a cabo un matemático. Había una máquina para cada proceso: una máquina que sumaba, otra que multiplicaba, etc. Estas máquinas acabarían por recibir el nombre de “Máquinas de Turing”. Básicamente, lo que quería era hacer una lista de los problemas que una máquina sería capaz de resolver siguiendo reglas lógicas. Si esta lista abarcaba todos los problemas matemáticos, entonces su tesis quedaría demostrada, y con ella la teoría de la computabilidad.

La máquina de Turing es una caja negra (puede ser tan simple como una máquina de escribir o tan compleja como un ser humano) capaz no sólo de leer y escribir un alfabeto de símbolos finito a partir de una cantidad finita pero muy grande de cinta de papel, sino de modificar su propia configuración. La máquina de Turing se convirtió en un instrumento ideal para probar si un procedimiento es efectivamente computable o no.

La versión NXT de la Máquina de Turing ha sido realizada como un proyecto de ciencia de computadoras en la Universidad de Aarhus. El robot NXT robot viaja a lo largo de una vía de tren que representa su memoria. Los ladrillos son desplazados arriba o abajo para representar sus estados lógicos. El sistema completo se ejecuta mediante un PC a través de un interfaz gráfico realizado en Java. Órdenes como leer , escribir, y mover son enviadas al NXT mediante bluetooth.

En un intento de emular el diseño teórico, en este proyecto también existen 3 partes:

  • Una cinta de símbolos de entrada, que se ha implementado físicamente mediante la vía de tren. Los símbolos de entrada han sido representados mediante ladrillos LEGO que codifican valores binarios.
  • Un mecanismo para leer valores de la cinta en la posición actual de la Máquina sobre la cinta. Esta lectura se realiza mediante el uso de sensores de presión móviles, que descienden para detectar la posición de cada “bit”.
  • Un mecanismo para modificar el contenido de la cinta en la posición actual de la Máquina sobre la cinta. La escritura se realiza mediante el movimiento de una garra deslizante que pueda desplazar los “bits” de una posición binaria a otra.

Desgraciadamente esta versión de la máquina no emula completamente todos los aspectos del modelo teórico. Disponer de una vía de tren de longitud infinita requiere de una capacidad de producción que LEGO no dispone ;-)

Podeis encontrar los detalles completos del proyecto en el blog Lego of Doom.

Alan TuringPara que nos hagamos una idea de la grandeza de este genio, que tuvo un amargo final y cuyas aportaciones fueron reconocidas de forma póstuma, se otorga anualmente el Premio Turing a personas destacadas por sus contribuciones técnicas al mundo de la computación. Se considera que este premio es equivalente al Premio Nobel en el mundo de la computación.

Información adicional:

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