Macchina di turing spiegata ai bambini

Storia della macchina di Turing
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Macchina di Morphett
La macchina di Turing è una macchina astratta introdotta nel 1936 da Alan Turing per dare una definizione matematicamente precisa di algoritmo o "procedura meccanica". Il concetto è ancora ampiamente utilizzato nell'informatica teorica, in particolare nella teoria della complessità e nella teoria della computazione. La tesi che afferma che le macchine di Turing catturano effettivamente la nozione informale di metodo efficace o meccanico nella logica e nella matematica è nota come tesi di Church-Turing.
Il concetto di macchina di Turing si basa sull'idea di una persona che esegue una procedura ben definita cambiando il contenuto di un numero infinito di fogli ordinati che possono contenere uno di un insieme finito di simboli. La persona deve ricordare uno di un insieme finito di stati e la procedura è formulata in passi molto semplici nella forma "Se il tuo stato è 42 e il simbolo che vedi è uno '0', allora sostituiscilo con un '1', ricorda lo stato 17 e passa al foglio successivo".
Una macchina di Turing in grado di simulare qualsiasi altra macchina di Turing è chiamata macchina di Turing universale o semplicemente macchina universale, come la descrisse Turing nel 1947: "Si può dimostrare che una singola macchina speciale di questo tipo può essere in grado di fare il lavoro di tutti. In effetti, può essere fatta funzionare come un modello di qualsiasi altra macchina. La macchina speciale può essere chiamata macchina universale.
Macchina di Turing universale
Macchina di Turing è un termine dell'informatica. Una macchina di Turing è un sistema di regole, stati e transizioni piuttosto che una macchina reale. È stata descritta per la prima volta nel 1936 dal matematico e informatico inglese Alan Turing. Gli scopi di una macchina di Turing sono due: decidere linguaggi formali e risolvere funzioni matematiche. Le macchine di Turing sono uno dei modelli formali più importanti nello studio dell'informatica.
Quando una macchina di Turing viene avviata, una parola (dall'alfabeto di lavoro) deve essere presente sul nastro infinito della macchina. Il dispositivo di lettura/scrittura sul primo carattere legge ora il primo carattere e, a seconda dello stato attuale della macchina di Turing, il dispositivo di lettura/scrittura sovrascrive il carattere con uno nuovo o sposta una cella a sinistra o a destra. Inoltre, lo stato corrente della macchina può essere cambiato.
Per la teoria della decidibilità, si dice che una macchina di Turing decide un linguaggio se è sempre in grado di determinare se una data parola è contenuta o meno in un certo linguaggio. Per questo motivo, la macchina ha di solito due stati speciali contrassegnati come Accetta e Rifiuta. Dopo un po' di tempo uno dei due stati viene raggiunto (a seconda della parola in ingresso) e la macchina si arresta. Se solo uno dei due stati viene raggiunto, si dice che la macchina di Turing è in grado di semi-decidere un linguaggio.
Esempio di macchina di Turing
Nome completo: Alan Mathison Turing Nato il 23 giugno 1912Città natale: Londra, Inghilterra.Professione: Matematico.Morto: 7 giugno 1954Più noto per: Creazione di macchine che hanno contribuito a decifrare il codice Enigma e a gettare le basi dei moderni computer e dell'intelligenza artificiale!
Alan nacque a Londra, in Inghilterra, nel 1912. Era un bambino intelligentissimo, tanto che i suoi insegnanti pensavano che fosse un genio! Il problema era che nel suo collegio nel Dorset si insegnavano soprattutto i classici (lingue e letteratura antiche) e Alan li trovava davvero noiosi.
Quando Christopher morì tragicamente un paio di anni dopo, Alan era deciso a onorare la sua memoria dedicandosi allo studio. Così, nel 1931, si recò al King's College dell'Università di Cambridge per studiare matematica. Poco dopo, nel 1936, si trasferì all'Università di Princeton, negli Stati Uniti, per completare il dottorato di ricerca.
I nazisti avevano utilizzato un sistema di messaggi criptati chiamato Codice Enigma per comunicare informazioni militari. La decodifica di questi messaggi avrebbe potuto dare agli inglesi un enorme impulso agli sforzi bellici, in quanto avrebbero potuto scoprire i piani dei loro nemici!