O que é uma máquina de Turing?

Uma máquina de Turing é um construto filosófico de como um computador pode funcionar, inventado em 1936 por Alan Turing, um famoso matemático inglês e lógico do século 20 . As idéias por trás da máquina Turing são a base para todos os softwares modernos de software e hardware que existem a partir de 2011, embora os conceitos reais criados nunca tenham sido usados ​​para construir um dispositivo real na época e foram inventados antes que os computadores digitais existissem em qualquer forma real. Os princípios sobre os quais uma máquina de Turing funções incluem um conjunto de controles para dados de entrada e saída, a máquina para processar os dados de alguma forma e um conjunto de regras estabelecidas para como esses dados são processados ​​pela máquina. de regras para o seu Processing. Isso resultaria na criação de dispositivos mecânicos que poderiam ser feitos perguntas lógicas para problemas complexos e rapidamente apresentam respostas imparciais. A máquina de Turing era um precursor a esse respeito a um algoritmo de computador, que é uma lista compilada de instruções do computador que as unidades centrais de processamento (CPUs) nos computadores se baseiam em funcionar a partir de 2011.

O design da máquina de Turing era simplista pelos padrões de computação modernos do século 21 , e sua função física teve impraticáveis ​​quanto à sua implementação, mas as idéias nas quais foi construída tinham uma base sólida. A máquina consistia em uma fita ou fita com símbolos impressos, que poderiam ser lidos por uma cabeça quando a fita era passada por cima dela. À medida que os símbolos eram lidos, eles invocavam certos estados na máquina, o que direcionaria o movimento da fita e afetaria os valores de saídaproduzido pela máquina. O análogo aos modernos sistemas de computadores de 2011 seria que a fita representa código ou algoritmos de software de computador, o leitor é a CPU e a saída seria sistemas de exibição e transmissão, como monitores, alto -falantes e impressoras, tráfego de rede e mais.

As idéias por trás da máquina de Turing foram vistas como uma função fundamental de executar qualquer série de cálculos e também podem ser comparadas com a forma como o cérebro humano funciona. Turing e outros de seus dias acreditavam que a máquina de Turing poderia ser adaptada para realizar praticamente qualquer tipo de computação imaginável e atuar como uma máquina universal para resolver todos os problemas humanos. A questão que logo surgiu com o conceito, no entanto, é conhecida como tarpit de Turing, e refere-se ao fato de que, embora qualquer conjunto de símbolos autoconsistente possa ser processado por uma máquina de Turing, obtendo uma máquina tãode regras de processamento.

A ciência da computação logo encontrou problemas com a forma como os sistemas de software e hardware com base nos princípios da máquina de Turing podem ficar atolados em cálculos sem sentido conhecidos como loops de programa. As limitações lógicas levaram a adaptações aos princípios da máquina de Turing, como a das máquinas de Turing quânticas e probabilísticas. Uma máquina de Turing probabilística utiliza a idéia de várias fitas sendo executadas na máquina simultaneamente para produzir resultados diferentes em paralelo, que são então ponderados entre si, com base na probabilidade de que o resultado provavelmente é preciso. Tais máquinas chegariam às conclusões de maneira semelhante à como o software lógico difuso opera em sistemas de controle avançado a partir de 2011.

Um computador quântico baseado no princípio da máquina de Turing teria uma fita de comprimento infinito com células de símbolos em um estado indeterminado perpétuo até a leitura. Isso proporcionaria uma forma de processamento paralelo que seria muito superior aProcedimentos de processamento de dados utilizados em computadores a partir de 2011. As máquinas quânticas de Turing oferecem a opção de armazenar vários valores em células individuais de memória até o acesso, que computadores baseados em lógica padrão não podem fazer.