Máquina de Turing, o conceito do software na computação

Na computação a Máquina de Turing tem um papel fundamental, pois estabeleceu o conceito do Software, ou seja, que a execução de uma tarefa ocorre com base em uma sequencia de operações previamente definidas.

A Máquina de Turing, concebida por Alan Turing em 1936, é um modelo matemático que formaliza o conceito de computação. Trata-se de um dispositivo teórico que manipula símbolos em uma fita de comprimento infinito, seguindo um conjunto predefinido de regras. Apesar de sua simplicidade, a Máquina de Turing é capaz de simular a lógica de qualquer algoritmo computacional.

A Máquina de Turing é composta por:

• Fita: Um meio de armazenamento linear e infinito, dividido em posições/células, cada uma contendo um símbolo de um alfabeto finito.
• Cabeça de Leitura/Gravação: Dispositivo que lê e escreve símbolos na fita e pode mover-se para a esquerda ou para a direita após cada operação.
• Unidade de Controle: Define o estado atual da máquina e contém a tabela de transições/estados (descrição da máquina de estados), que determina as ações baseadas no estado corrente e no símbolo lido.

O processo de computação da Máquina de Turing ocorre da seguinte forma:

1. Leitura: A cabeça lê o símbolo presente na posição/célula atual da fita.
2. Processamento: Com base no símbolo lido e no estado atual, a unidade de controle consulta a tabela de transições/estados para determinar a ação a ser executada.
3. Ação: A máquina pode escrever um novo símbolo na posição/célula atual, mover a cabeça para a esquerda ou direita e alterar seu estado interno.
4. Repetição: Esses passos são repetidos até que a máquina alcance um estado de parada, conforme definido na tabela de transições/estados.

A tabela de transições/estados descreve a ação a ser realizada em função do estado atual e do valor lido.

Embora seja um modelo teórico, a Máquina de Turing influenciou diretamente o desenvolvimento da computação e continua sendo uma ferramenta essencial para pesquisadores e profissionais da computação.

Assista ao vídeo abaixo para entender um pouco mais o funcionamento da Máquina de Turing com exemplo.