OS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO

INSTITUTO ENSINAR BRASIL

FACULDADES UNIFICADAS DOCTUM DE TEÓFILO OTONI

João Marcos Gomes

 

 

 

 SISTEMAS DE INFORMAÇÃO

Alan Turing 

 

 

 

 

 

 

 

TEÓFILO OTONI-MG,

 Abril de 2017

 JOÃO MARCOS GOMES

Fundamentos Matemáticos da Computação

Alan Turing

Trabalho apresentado na Disciplina

Fundamentos Matemáticos da Computação

 com requisito de obtenção de notas.

Prof. Amaury Goncalves Costa

Teófilo Otoni-MG

Abril de 2017

Alan Turing (1912-1954) foi um matemático britânico, pioneiro da computação e considerado o pai da ciência computacional e da inteligência artificial.

Alan Mathison Turing (1912-1954), conhecido como Alan Turing, nasceu na cidade de Paddington, na Inglaterra, no dia 23 de junho de 1912. Filho de Julius Mathison, funcionário do Serviço Civil Indiano e de Ethel Sara Stoney teve uma infância rígida e estudou na tradicional Escola Sherbourne. Desde cedo demonstrou interesse pelas ciências e pela lógica.

Com 15 anos já resolvia problemas matemáticos complexos, sem ainda ter estudado cálculo. Com 16 anos conheceu Christopher Morcom, por quem sentiu atração, descobrindo-se homossexual. Em 1930, Marcom morreu repentinamente. Em 1931 Turing graduou-se em Matemática com honras, pela Universidade de Cambridge.

Depois de formado, empreendeu estudos para criar uma máquina automatizada, que materializasse a lógica humana e solucionasse qualquer cálculo representado no formato de um algoritmo, que seriam exibidos no formato de instruções a serem processadas de forma mecânica, dentro da própria máquina. A “Máquina de Turing” se tornou um protótipo dos computadores modernos.

Alan Turing trabalhou como funcionário do Governmente Code and Cypher School e entre 1940 e 1941, e desenvolveu uma máquina capaz de decifrar o “Enigma”, código utilizado pelos nazistas, durante a Segunda Guerra Mundial, dando assim aos aliados uma vantagem que permitiu derrotar mais depressa a Alemanha.

Depois da guerra, trabalhou no Laboratório Nacional de Física do Reino Unido onde pesquisou e trabalhou no projeto para o programa de armazenamento de dados, o ACE. Criou o Manchester 1, o primeiro computador com as diretrizes parecidas com as de hoje. Interessou-se também por química, quando passou um período trabalhando nos laboratórios da Bell, nos Estados Unidos.

Em 1952, Alan Turing enfrentou um processo criminal, pois na época, na Inglaterra, o homossexualismo era considerado crime. Foi destituído de seu posto no Bletchley Park, o centro inglês de descodificação, condenado e castrado quimicamente (com injeções de hormônios femininos).

Com seu prestígio relegado, Alan Turing morreu aos 41 anos por intoxicação de cianeto. A princípio acreditou-se que teria sido suicídio, mas estudiosos concluíram que o envenenamento se deveu a remédios que ele compulsivamente tomava.

Uma campanha de perdão ao matemático começou na internet, exigindo um pedido póstumo por parte do governo britânico. Em 2009, o então primeiro-ministro inglês Gordon Brown, se desculpou em nome do governo, e no dia 24 de dezembro de 2013, Turing foi perdoado postumamente da condenação por prática homossexual, pela rainha Elizabeth II.

Alan Turing faleceu em Wilmslow, Inglaterra, no dia 7 de junho de 1954.

Turing descreveu pela primeira vez a máquina de Turing em um artigo publicado em 1936, 'On Computable Numbers, with a Application to the Entscheidungsproblem', que apareceu em Proceedings ofthe London Mathematical Society (Série 2, volume 42 (1936-37), pp. -265).

A Máquina de Turing

Uma máquina de Turing é um dispositivo de computação idealizado que consiste em uma cabeça de leitura / gravação (ou "scanner") com uma fita de papel passando por ela. A fita é dividida em quadrados, cada quadrado com um único símbolo - '0' ou '1', por exemplo. Esta fita é o meio de armazenamento de propósito geral da máquina, servindo tanto como o veículo para entrada e saída e como uma memória de trabalho para armazenar os resultados de etapas intermediárias da computação.

A entrada que está inscrita na fita antes do início da computação deve consistir de um número finito de símbolos. No entanto, a fita é de comprimento ilimitado - para o objetivo de Turing era mostrar que há tarefas que estas máquinas são incapazes de executar, mesmo tendo memória de trabalho ilimitada e tempo ilimitado.

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Uma máquina de Turing

A cabeça de leitura / gravação é programável. É útil pensar na operação de programação como consistindo em alterar a cablagem interna da cabeça por meio de um arranjo de quadro de conectores. Para calcular com o dispositivo, você programa-lo, inscrever a entrada na fita (em código binário ou decimal, digamos), coloque a cabeça sobre o quadrado contendo o símbolo de entrada mais à esquerda e defina a máquina em movimento. Uma vez concluído o cálculo, a máquina para com a cabeça posicionada sobre o quadrado que contém o símbolo mais à esquerda da saída (ou em qualquer outro lugar se programado).

Estados

A cabeça contém um sub dispositivo que eu chamo de indicador. Esta é uma segunda forma de memória de trabalho. O indicador pode ser configurado para qualquer um de um número de 'posições'. No jargão da máquina de Turing, a posição do indicador a qualquer momento é chamada o estado da máquina naquele tempo. Para dar um exemplo simples da função do indicador, ele pode ser usado para acompanhar se o símbolo encontrado pela última vez foi '0' ou '1'. Se '0', o indicador é ajustado para sua primeira posição, e se '1', para sua segunda posição.

Operações atômicas

Existem apenas seis tipos de operações fundamentais que uma máquina de Turing realiza no decurso de uma computação. Pode:

• Ler (ou seja, identificar) o símbolo atualmente sob a cabeça
• Escreva um símbolo no quadrado sob a cabeça (depois de apagar primeiro o símbolo já escrito, se houver)
• Mover a fita para a esquerda um quadrado
• Mova a fita para a direita um quadrado
• Estado de alteração
• Parar

Estas são chamadas operações primitivas ou atômicas da máquina. Uma computação complicada pode consistir em centenas de milhares, ou mesmo milhões, de ocorrências desses átomos

Computadores comercialmente disponíveis são hard-wired para executar operações primitivas consideravelmente mais sofisticadas do que as de uma máquina de Turing - adicionar, multiplicar, decrementar, armazenar em endereço, ramo, e assim por diante. A constituição precisa da lista de primitivos varia de fabricante para fabricante. É um fato notável que nenhum desses computadores pode superar uma máquina de Turing. Apesar da simplicidade austera da máquina de Turing, é capaz de computar qualquer coisa que qualquer computador no mercado possa computar.