| Artículos | 01 OCT 1998

Alan Mathison Turing: precursor del ordenador

Tags: Histórico
Eloy Anguiano.

En los dos artículos anteriores he realizado un breve recorrido por la historia de los ordenadores, desde los primeros intentos hasta la máquina de Babbage . Antes de continuar con la historia del desarrollo ?hardware? de los ordenadores que pasa por el cálculo electromecánico y termina en el cálculo digital, voy a hacer un leve paréntesis para centrarme en la obra de uno de los más importantes científicos que permitió el desarrollo de los ordenadores . La aportación de este científico no es, como he venido describiendo hasta ahora en los dos artículos anteriores, un avance instrumental, sino teórico que fue la piedra clave en todo el desarrollo posterior hasta la consecución en los ordenadores modernos .

El motivo de tal paréntesis es que el desarrollo del ordenador a partir de Babbage no podría entenderse sin entender las transcendentales ideas de un gran científico . Este gran científico no es ni más ni menos que Alan Mathison Turing, nacido en 1912 y muerto prematuramente en 1954 . Publicó a la tierna edad de 24 años ( tierna para un científico ) el artículo ?Sobre los números computables y su aplicación al problema de la decibilidad? . En un sólo artículo consiguió definir de forma rigurosa la noción de algoritmo, pero no contento con eso, en el mismo artículo introdujo el concepto de autómata algorítmico universal y el de la máquina que lleva su nombre . En las siguientes líneas voy a intentar hacer una descripción lo más precisa posible para este corto espacio cada una de las tres contribuciones .

La primera pregunta es entonces: ¿ qué es un algoritmo ? Actualmente vivimos en una sociedad tan arraigada en el concepto de algoritmo que a cualquiera le es fácil definir de forma intuitiva el concepto de algoritmo . Sin embargo, debemos tener en cuenta que la definición rigurosa de este concepto fue formulada por primera vez en 1936 y en muy pocos años el concepto se ha generalizado tanto que forma casi una parte esencial de nuestro conocimiento . Con esta visión histórica podremos comprender la importancia de este avance a pesar de ser teórico . Este concepto científico abstracto ha calado tan profundamente en nuestra vida que prácticamente todos podríamos dar una definición bastante buena de forma casi intuitiva . Una definición simple e intuitiva puede ser que: un algoritmo es una sucesión de reglas precisas que permite, mediante un encadenamiento absolutamente riguroso, resolver una serie de problemas del mismo tipo .

Un ejemplo muy simple de algoritmo y que aprendemos cuando somos muy pequeños: el algoritmo para dividir dos números . Este algoritmo nos permite resolver cualquier división de dos números cualesquiera gracias a una concatenación de reglas estrictas y precisas realizadas en un orden concreto . No voy a hacer más incapié en este tema puesto que creo que todos mis lectores conocen bastante bien lo que es un algoritmo sin necesidad de que aquí se precise más .

Su segunda contribución es la máquina que lleva su nombre . Ésta es una construcción teórica, pero su puesta en práctica fue la que llevó al concepto moderno de ordenador . La descripción de la máquina de Turing la realicé ya hace algún tiempo en otro artículo en esta misma sección pero, con el fin de comprender un poco las aportaciones de Turing al desarrollo de la computación, voy a intentar hacer un breve resumen de lo que es . Una máquina de Turing es un ente matemático ( en principio abstracto ) que puede leer y escribir informaciones simples en una cinta potencialmente infinita basándose en el valor de la ultima información recibida y a su situación interna, operando para ello casilla por casilla . La máquina de Turing está provista de un dispositivo de lectura y escritura, una unidad de mando, un repertorio finito de símbolos, una cinta potencialmente infinita, un dispositivo de arrastre de la cinta y una tabla de comportamiento interno .

Una máquina de Turing es esencialmente lo que es un ordenador actualmente . Pero no sólo es el ordenador actual una máquina de Turing sino que lo son también la máquina de Babbage o la pascalina . Es precisamente la comprensión teórica de los fundamentos de cálculo analítico subyacentes a las máquinas reales lo que permitió dirigir los esfuerzos en la dirección adecuada .

Sin embargo, su contribución más abstracta es también la más importante . Esta es la teoría de los autómatas algorítmicos universales . Esta teoría supone una elevada abstracción matemática que no es expresable de forma simple en un espacio tan reducido . Sin embargo, quiero dejar claro que según esta teoría, que ha resistido hasta la actualidad, cualquier función calculable por una persona es calculable mediante una máquina de Turing diseñada específicamente . El proceso inverso es también cierto ( si se le permite tener suficiente tiempo a la persona para realizar el cálculo ) . Es más, determina también que es posible diseñar una máquina de Turing universal que contenga a todas las máquinas de Turing . Esto es lo que se denomina máquina de Turing universal que es la que es capaz de ejecutar cualquier cálculo sobre cualquier tipo de datos expresables por medio de símbolos abstractos .

Para llevar a la práctica lo que Turing había descubierto era necesario resolver los problemas de diseño que permitiesen construir elementos reales que llevasen a cabo las operaciones lógicas fundamentales basándose en circuitos y componentes electrónicos simples . Entonces era fundamental que apareciese un científico con gran cultura tecnológica capaz de absorber, entender y llevar a cabo técnicamente las ideas de Turing . Este elemento integrador fue sin duda alguna John von Neumann que no sólo fue el gran integrador del ordenador sino que produjo importantes resultados en campos tan dispares como la teoría de juegos y la mecánica cuántica .

La interrelación entre el y Von Neumann en la II Guerra Mundial en torno al desarrollo de sistemas de cifrado y en los años posteriores a la guerra llevaron a la definición de elementos lógicos concretos esenciales para los ordenadores actuales . Algunos ejemplos son el apilamiento, el empleo de lenguajes de alto nivel o la jerarquización de subrutinas .

La interrelación entre los descubrimientos de estos dos grandes científicos hace muy difícil discernir la contribución real de cada uno de ellos . Esta visión se ve aún más complicada históricamente debido a que buena parte de las contribuciones de Turing fueron realizadas para el ejército . Normalmente los ejércitos mantienen estos conocimientos en secreto mientras que estos puedan suponer una ventaja frente a cualquier otro ejército . En el caso de los descubrimientos de Alan Turing fueron secreto de estado hasta 1975 .

En el artículo del mes que viene, terminaré este breve repaso de la historia del desarrollo de los ordenadores con la introducción de los electromecanismos, los elementos digitales y, sobre todo, analizando la labor integradora de Von Neumann que llevó hasta el ordenador actual y que ha provocado la ultima gran revolución de este siglo, la revolución informática .

Bibliografía

- A . M . Turing, ?On computable numbers, with an application to Entscheidungs-problem?, PLMS, 2ñ serie, 42, pp . 230-267, 1936 .

- S . Turing, ?Alan M . Turing?, W . Heffer and Sons, Cambridge , 1959 .

- G . Ifrah, ?Historia Universal de las Cifras?, Espasa-Calpe, 1997 .

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