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Alan Turing: El hombre que pensó en máquinas que piensan

Nacido en Londres un 23 de junio de 1912, segundo hijo del matrimonio de Ethel Sara Stoney y Julius Mathison Turing, el científico y criptógrafo Alan Turing ha sido sin dudas una de las figuras intelectuales más importantes del siglo XX. Sus aportes resultaron de gran relevancia para la ciencia en general y en particular para desarrollo tecnológico en el terreno digital.

En 1931 ingresa a estudiar matemáticas en la Universidad de Cambridge, más específicamente en el King’s College en el que cuatro años más tarde obtendría una beca para trabajar allí durante dos años.

En 1938 culmina los estudios de doctorado en la Universidad de Princeton, Estados Unidos, donde se dará el lujo de rechazar una oferta de trabajo de John Von Neumann[1]. Ese mismo año retorna al King’s College e introduce uno de los conceptos claves de la computación: la máquina de Turing.

Varios autores coinciden en señalar que el origen del vocablo “algoritmo” proviene del nombre del matemático persa Abdullah Muhammad ibn Musa Al-Khwarizmi quien en el siglo IX d.c produjo el primer libro de álgebra conocido como Compendio de cálculo por reintegración y comparación (Steiner, 2012; Penrose, 1996). No obstante, Roger Penrose (1996) apunta que a pesar de la existencia de algoritmos muy antiguos[2]la formulación precisa del concepto general de algoritmo data solo de siglo XX, siendo la máquina de Turing la descripción más directa, convincente e históricamente importante.

Es importante aclarar que la máquina de Turing se trata de una máquina ficticia, un artefacto conceptual y no un objeto físico. Vamos a recurrir para su descripción a una cita del científico y cibernético Heinz Von Foerster (1996):

“La primera parte es una larga cinta (teóricamente infinita) que está subdividida en cuadrados de igual tamaño sobre los cuales pueden ser escritos símbolos borrables tomados de un alfabeto dado (al cual podríamos llamar un ‘lenguaje’). La otra parte es un cabezal lector/escritor, que detecta el símbolo sobre el cuadrado que está por debajo y, de acuerdo con el estado interno de la máquina, cambia el símbolo o lo deja permanecer como está. Después de hacer esto, se mueve al cuadrado próximo, a izquierda o derecha y, finalmente, cambia su estado interno. Una vez completadas estas operaciones, puede comenzar un nuevo ciclo, con el cabezal leyendo ahora el símbolo sobre un nuevo cuadrado.” (p. 115)  


Representación gráfica de una máquina de Turing

El comportamiento del cabezal lector/escritor estará en cada caso dirigido por un método, un conjunto de reglas que determinarán las acciones a seguir. Hoy diríamos que ese conjunto de reglas es algún tipo de software y le llamaríamos programa.

Supongamos una máquina de Turing en cuya cinta únicamente se inscriban los símbolos 0/1, y cuente a su vez con dos posibles estados internos E1 y E2 cuyos métodos sean los siguientes:

En ese caso suponiendo que se encuentre en el estado inicial E1 y si el cabezal de la máquina recibe como input el símbolo 1, entonces el cabezal (respetando el método correspondiente a ese estado) escribirá en dicha celda el símbolo 0 se moverá hacia la celda de la izquierda y cambiará su estado a E2. Si por el contrario al leer el símbolo 1 el cabezal se hubiese encontrado en el estado interno E2, entonces habría escrito también el símbolo 0 pero se habría desplazado en este caso hacia la celda de la derecha y habría permanecido en el estado E2.


A partir de este sencillo pero novedoso artefacto conceptual Turing imaginó que este tipo de máquinas podrían resolver cualquier problema para el cual fueran programadas. Y fue aún más allá al imaginar la posibilidad de una máquina que no solo admitiera un único programa sino que fuera capaz de ser programada para diferentes propósitos. Esta última es conocida como máquina universal de Turing.
La clase de problemas que esta máquina universal puede resolver son aquellos cuya solución pueda ser expresada por medio de un algoritmo. Estos deben constar con un número finito de pasos y estar expresados sin ambigüedad (Lahoz-Beltra, 2012).


Por todo lo dicho, y tengamos por seguro que es una porción demasiado pequeña de lo que valdría destacar, la figura de Alan Turing se nos impone como la de un verdadero pionero del ecosistema de medios digitales. Su máquina universal lleva incorporado un salto conceptual extraordinario sin el cual sería inconcebible casi cualquier artefacto contemporáneo, a saber, aquel a partir del cual se admiten por separado hardware y software. Un artefacto al que se le pueden instalar múltiples programas para múltiples propósitos, eso es una máquina universal… cualquier parecido con su smartphone sepa usted que está muy lejos de ser mera casualidad.

Bibliografía:

Foerster, H. V. (1996). Semillas de la cibernética. Barcelona: Gedisa.La misteriosa hija autómata de Descartes. (27 de 04 de 2014). Obtenido de La Gaceta: http://www.lagaceta.com.ar/nota/584321/sociedad/la-misteriosa-hija-automata-de.html
Lahoz-Beltra, R. (2012). Turing. Pensando en máquinas que piensan. Buenos Aires: RBA.
Penrose, R. (1996). La mente nueva del emperador. Mexico: Fondo de cultura económica.
Sennett, R. (2010). La herramienta espejo. Replicantes y robots. En R. Sennett, El artesano (págs. 109-113). Barcelona: Anagrama.
Steiner, C. (2012). Una breve historia de algoritmos y hombres. En Automate this, how algorithms came to rule our world(J. Alonso, M. Ortiz, & S. Alamo, Trads.). New York: Portfolio /Penguin.


[1] John Von Neumann fue un matemático húngaro-estadounidense que si bien su nombre aparece asociado fundamentalmente a la teoría de los juegos, realizó grandes contribuciones en múltiples áreas de la ciencia.

[2] Según Christopher Steiner “el primer algoritmo grabado y luego encontrado por la civilización moderna viene de Shuruppak, cerca de la actual Baghdad. Los sumerios, que dominaron por mil quinientos años una porción del Valle del Eufrates, dejaron tablas de arcilla que datan aproximadamente del 2500 A.C. y que ilustraban un método repetitivo para medir equitativamente la cosecha de granos entre un número variable de hombres. El método descrito utilizaba herramientas de precisión para medir; era muy útil porque los vendedores de ese tiempo no tenían básculas lo suficientemente largas como para pesar miles de libras de comida de una vez. Las tablas que llevaban este algoritmo, representadas en símbolos, ahora descansan en el Museo de Estambul” (Steiner, 2012, pág. 2).

 

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