El Año de Turing

El Año de Turing

La informática a la que recurrimos para tuitear o hacernos una resonancia magnética es en esencia Alan Turing, uno de los científicos más importantes de la Historia. Fue un hombre generoso que afrontó con genialidad lógica horrores como el Nazismo pero al que el mundo devolvió sólo injusticia. Acercamos su obra a los lectores para que comprueben lo importante que fueron sus aportaciones. Creó la Informática tal y como la conocemos.

Alan M. Turing y Claude E. Shannon: matemáticas para la informática

Por: | 14 de marzo de 2013

LLORENÇ HUGET ROTGER

Alan M. TuringAlan Mathison Turing (1912-1954), británico, y Claude Elwood Shannon (1916-2001), norteamericano,  figuran entre el elenco de pioneros de la informática, junto al húngaro John von Neumann (1903-1957). Matemáticos, los tres; Turing y von Neumann pusieron las bases para el desarrollo del ordenador y Shannon las de las tecnologías de la información.

Turing y Shannon tienen una trayectoria como matemáticos, en momentos convergentes y otros divergentes. Claude E. ShannonHabían trabajado, desde la lógica formal de Boole, en líneas complementarias sobre la computabilidad, como respuesta al Entscheidungsproblem (problema de decisión) formulado por Hilbert, en 1928 ¿son las matemáticas computables?, en el sentido de determinar si se puede diseñar un procedimiento mecánico mediante el cual, partiendo de una proposición, y con un número finito de pasos, se pueda concluir si esta proposición es verdadera o falsa.

Universidad de PrincetonTuring, en 1936, presenta su trabajo “On the computable numbers, with an Application to Entscheidungsproblem”, demostrando, con todo rigor, la imposibilidad de este proceso. En este artículo, Turing reemplaza el lenguaje formal basado en la aritmética de Gödel por el concepto de máquina de calcular, constituyendo la base de lo que hoy conocemos como “máquina universal de Turing” (su propuesta teórica tiene coincidencias con la teoría de la Massachusetts Institute of Technologyλ‐decibilidad, desarrollada por Alonzo Church en la Universidad de  Princeton). Casi en paralelo, Shannon, en 1937, demuestra en su tesis doctoral, que desarrolla en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), que es posible expresar sentencias del álgebra de Boole mediante la combinación de relés y circuitos eléctricos.  Ésta significó una gran contribución  a la teoría de diseño de circuitos digitales.

En 1938, Shannon y Turing, construyeron, mediante circuitos eléctricos, un ordenador de propósito especial (bautizado como ZZ-1) para generar los harmónicos requeridos en la fórmula de Turing para el cálculo de la función zeta de Riemann.

Bletchley Park
Turing
y Shannon, durante la Segunda Guerra Mundial dedican su atención a la criptografía y al criptoanálisis. El primero juega un papel importantísimo en Bletchley Park, donde se consigue descifrar los mensajes cifrados por la máquina Enigma, usada por la marina alemana. Laboratorios Bell en Nueva YorkEl segundo, trabajó en Bell Labs de Nueva York donde, a partir del artículo A Mathematical Theory of Communication (1948), sienta las bases de la teoría de la información, y con el artículo  Communication Theory of Secrecy Systems (1949), pone las bases de la criptología moderna.


Por otro lado, John von Neumannvon Neumann, es el catalizador de los trabajos de Shannon y Turing  que ambos habían realizado, previamente, en el Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Princeton,  y que ha llevado a consagrar la arquitectura de los ordenadores actuales como la arquitectura von Neumann, basada en programas almacenados en memoria, y desarrollada en los proyectos EDVAC y ENIAC, siendo éste el primer ordenador electrónico de propósito general.

Se podría decir que Turing y Shannon se sintieron poco interesados en el desarrollo de los ordenadores y experimentaron otras vías de investigación, coincidiendo otra vez, en su interés  por las máquinas que juegan al ajedrez.

Turing se adentró en estudiar teoría de grupos de Lie, temas de análisis numérico y aplicaciones de las ecuaciones diferenciales en morfogénesis;  es decir en la repetición de patrones regulares en los sistemas biológicos (investigadores del King’s College de Londres, donde había estudiado Turing, han proporcionado la primera evidencia experimental sobre la formación de algunos patrones biológicos, como las rayas de los tigres, confirmando las ecuaciones de morfogénesis de Turing).

En esta época Shannon publica el artículo  Programming a Computer for Playing Chess (1949), donde  describe como un computador puede jugar razonablemente a ajedrez, poniendo el interés en la resolución automática de problemas por encima de la importancia que las máquinas pudieran “pensar”. Por otro lado, Turing, en su artículo Digital Computers Applied to Games (1951), se formula la misma cuestión, pero para Turing los juegos constituían un modelo ideal para el estudio de la “inteligencia” de los computadores convirtiéndose así en precursor de la inteligencia artificial, siendo uno de sus paradigmas el denominado test de Turing para saber si un usuario de un computador es un ser humano o una máquina (los célebres Test CAPTCHA, Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart, con los que nos hacen escribir unas letras o signos confusos, Captchason un test de Turing inverso, con los que un ordenador intenta distinguir entre una persona y una máquina para evitar accesos de autómatas).

A parte de las coincidencias hay que resaltar que las líneas de investigación seguidas por Turing y Shannon han sido increíblemente productivas. Las de Turing más pragmáticas al estar preocupado por la calculabilidad y las de Shannon más teóricas reflejadas en su teoría de la información y las comunicaciones.

En 1950, durante un congreso en Londres sobre cibernética, y en particular en la charla sobre 'Información, máquinas y cerebro ", Turing defiende la idea que "una máquina debe poder alterar sus propias instrucciones", distinguiendo este concepto del de bifurcación condicional, al mismo tiempo que recrimina que la teoría de la información de Shannon no tiene en cuenta el coste computacional. En este mismo congreso, Turing se expande en los conceptos de búsqueda aleatoria y lo que ahora se llama algoritmo genético.

Estas líneas de investigación se han desarrollado de forma independiente y de forma complementaria: la de Turing asumiendo que los procesos de almacenamiento y  comunicación de datos eran perfectos para conseguir la computación y la de Shannon utilizando la computación (en los procesos de codificación y decodificación) para conseguir almacenamiento y comunicación de datos de la forma más fiable posible.

Sin sus contribuciones hoy no conoceríamos las potencialidades de los dispositivos digitales que nos rodean: teléfono, tabletas, ordenadores…, ni siquiera Internet y nuestro mundo sería totalmente diferente, tanto que se me hace imposible imaginarlo.

Llorenç Huget Rotger es catedrático de la Universitat de les Illes Balears.

Hay 7 Comentarios

El comentari de "ELIMINAR LA GRASA ABDOMINAL" és simplement GENIAL!!!, més apropiat, impossible

El gran acierto del artículo me parece que es poner de manifiesto un paralelismo entre los trabajos de Turing y Shannon, que no es frecuente encontrar en la literatura.

Excelente articulo. Gracias a Turing y mucha otra gente hoy en día gozamos de la tecnología que nos rodea.

El dia k no Seamos capaces los humanos d pasar el test de túning empezaré real mentre a preocupar me

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Sobre los autores

Este blog es una obra colectiva en la que participarán científicos y expertos españoles y extranjeros cuya obra haya bebido de las aportaciones de Alan Turing. Aunque principalmente recogerá los avances científicos en la Informática, abarcará otras opiniones sobre la importancia de la misma en otros ámbitos: la Medicina, la Física, la Política, la Economía. El blog está coordinado por Pedro Meseguer y Juan José Moreno Navarro.

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