CHI ERA ALAN TURING? Turing fece parte del team di matematici che, a partire dalla base di Bletchley Park, decodificarono i messaggi scritti dalle macchine tedesche Enigma prima e durante il secondo conflitto mondiale; progettò primi particolari modelli di macchine, che ne hanno fatto uno dei pionieri dell’intelligenza artificiale.

A lui si deve, nello specifico, l’ideazione, nel 1936, di un modello ideale di calcolo concretamente applicabile, la cosiddetta “Turing machine”, la cui particolare struttura pone il suo inventore fra i precursori dei costruttori di moderni computer. Riportiamo di seguito un modello ideale della macchina.

Una macchina di Turing (MdT) è definita da un insieme di regole che definiscono il comportamento della macchina su un nastro di input-output (lettura e scrittura). Il nastro può essere immaginato come un nastro di carta di lunghezza infinita, diviso in quadratini dette celle. Ogni cella contiene un simbolo oppure è vuota. Una MdT ha una testina che si sposta lungo il nastro leggendo, scrivendo, oppure cancellando simboli nelle celle del nastro. La macchina analizza il nastro, una cella alla volta, iniziando dalla cella che contiene il simbolo più a sinistra del nastro. Ad ogni passo, la macchina legge un simbolo sul nastro e, in accordo al suo stato interno corrente: 1- decide il suo prossimo stato interno 2- scrive un simbolo sul nastro 3-decide se spostare o meno la testina a sinistra o a destra di una posizione.

Come per uno stato della mente di un essere umano, lo stato interno di una MdT definisce l’ambiente in cui una decisione viene presa. Una MdT può avere solo un numero FINITO di stati. Il comportamento di una MdT può essere programmato definendo un insieme di regole, o quintuple, del tipo: (stato interno corrente, simbolo letto, prossimo stato interno, simbolo scritto,direzione).

Stato interno corrente Prossimo stato interno ESEMPIO: Consideriamo una MdT che modifica una sequenza di A rimpiazzando ogni A in posizione dispari con una B (la prima A ha posizione pari uguale a 0). Definiamo questa macchina con il seguente insieme di regole: Stato interno corrente Simbolo letto Prossimo stato interno Simbolo scritto Direzione A 1 > B - FINE La prima quintupla, ad esempio, stabilisce l’ azione che la macchina deve eseguire quando si trova nello stato interno 0 e il simbolo in lettura è A. Tale situazione corrisponde ad una A in posizione pari.

Ad esempio consideriamo la situazione iniziale in cui la sequenza di ingresso è AA. A 1 > A A … … La macchina si trova nello stato interno iniziale 0 ed il simbolo in lettura è A (pari). La prima quintupla stabilisce che la macchina deve cambiare il suo proprio stato interno in 1, scrivere il simbolo A sul nastro e spostarsi verso destra. 1 A B > 1 A A … … Adesso la macchina è nello stato 1 e il simbolo in lettura è B. In questa caso la seconda regola stabilisce che la macchina torna nello stato zero, scrivendo il simbolo B e spostandosi a destra ottenendo la nuova configurazione.

- FINE A B … … Secondo la terza regola, la macchina che si trova nello stato 0, trova la casella bianca e si sposta nello stato FINE; la macchina non scrive simboli e si ferma. 1 - FINE FINE A B … …

E infine vi proponiamo un semplice esempio di una macchina di Turing che cambia le O con le A e le I con le E. PER VISUALIZZARE IL LAVORO DELLA MdT PREMERE IL TASTO INVIO … … A O N E I C Stato interno corrente Simbolo letto Prossimo stato interno Simbolo scritto Direzione - FINE I E > N > O A > C >

Progetto realizzato da: Lamanna Claudia Laguardia Valentina Rotolo Viviana Simone Viviana Prof.essa De Blasi Gabriella Classe 3^ A scientifico tecnologico