Alguém sabe o quão eficiente foi a primeira máquina de Turing fabricada por Alan Turing? Quero dizer, quantos movimentos ele fez por segundo, mais ou menos ... Só estou curioso. Também não foi possível encontrar nenhuma informação sobre isso na web.
Respostas:
"Máquinas de Turing" (ou "máquinas automáticas") são um conceito matemático, e não dispositivos físicos reais. Turing surgiu com eles para escrever provas matemáticas sobre computadores, com a seguinte lógica:
Mas Turing nunca construiu uma máquina real que escrevesse símbolos em uma fita de papel. Outras pessoas têm, mas apenas como demonstração: eis uma que você pode criar com um cartão de visita , por exemplo.
Por que ele nunca construiu uma máquina física de Turing? Simplificando, simplesmente não seria tão útil. O fato é que ninguém nunca apresentou um modelo de computação mais forte que uma máquina de Turing (na medida em que pode calcular coisas que uma máquina de Turing não pode). E ficou provado que vários outros modelos de computação, como o cálculo lambda ou a linguagem de programação Python, são "completos em Turing": eles podem fazer tudo o que uma máquina de Turing pode.
Portanto, para qualquer coisa, exceto uma prova matemática, geralmente é muito mais útil usar um desses outros modelos. Então você pode usar as máquinas de Turing em suas provas, sem qualquer perda de generalidade.
(*) Especificamente, qualquer cálculo : uma máquina de Turing não pode acender uma lâmpada, por exemplo, mas as lâmpadas não são muito interessantes do ponto de vista da teoria da computação.
(**) Como foi apontado nos comentários, a principal definição de Turing de "computador" era um humano seguindo um algoritmo. Ele conjeturou que não há computação que um humano possa fazer que uma máquina de Turing não pode - mas ninguém conseguiu provar isso, em parte porque definir exatamente o que a mente humana pode fazer é incrivelmente difícil. Examine a tese de Church-Turing, se você estiver interessado.
Turing nunca construiu uma máquina física de Turing. O objetivo das máquinas de Turing não era ser um computador físico prático, mas formalizar o que é possível computar e, de fato, formalizar o que "computação" significa.
Deixe-me trazer um pouco de diversão séria, embora possa não ser a resposta desejada.
Reivindicação Um : Muitas máquinas de Turing foram construídas por Alan Turing e por muitas outras.
Prova. Apontando para um raio imóvel em uma bomba , Alan Turing disse com sua perspicácia e simplicidade habitual: "veja, uma máquina de Turing que se detém em qualquer entrada".
Moral : Existem muitos tipos de máquinas de Turing. Muitos deles são extremamente simples. Mas eles são (funcionalmente) máquinas de Turing.
Reivindicação 2 : É indecidível se uma máquina possui memória ilimitada.
Prova. Eu tenho uma máquina de computação, para a qual levará um segundo para demonstrar cada bit adicional de memória. Quero convencê-lo de que não possui memória ilimitada. No entanto, sendo um positivista cauteloso, você insiste em que ninguém pode rejeitar que ela tenha memória ilimitada em breve ou mesmo para sempre.
Moral : tenha cuidado quando estivermos falando sobre objetos que se expandem sob demanda.
Este é o local e o momento ideais para consultar o papel real onde a máquina de Turing é descrita pela primeira vez. Um link está aqui:
https://www.cs.virginia.edu/~robins/Turing_Paper_1936.pdf
Claro, ele é mais modesto, então ele chama de "máquina automática". Não existe uma máquina real, apenas uma besta da imaginação.
Turing, até onde sabemos, nunca tentou construir a "máquina automática". No entanto, ele foi extremamente influente na fabricação de várias outras máquinas. A bomba da Segunda Guerra Mundial, usada para quebrar zíperes nazistas na Alemanha, é o exemplo mais famoso.
Infelizmente, foi bem depois de sua morte que o público em geral foi informado de suas realizações. (Ele se matou, diz-se, depois de ser brutalmente submetido à esterilização química como sendo um homossexual condenado).
A TM existe apenas no papel. É um modelo teórico de computação. Na verdade, não pode ser construído (porque a fita é infinitamente longa).
Então, a resposta é: não, Turing nunca construiu uma MT na vida real, porque ele não pode.
Por favor, não continue argumentando que "podemos construir uma máquina de Turing, apenas que ela não possui fita infinita, porque, por definição, uma TM possui uma fita infinitamente longa. Se ela não possui uma fita infinitamente longa, não é uma Máquina de Turing, é simples assim.
Tenho plena consciência de que as pessoas criaram "TMs com fitas finitas" e também não estou duvidando da utilidade disso (autômatos limitados): de fato, dada uma fita longa o suficiente, podemos calcular basicamente todas as coisas praticamente interessantes (que são Turing computável). Mas para cada número natural, haverá uma TM que exigiria necessariamente uma fita de comprimento para simular, para que nunca haja uma fita "grande o suficiente". (Pense no porquê.)
Recuando, há facilmente TMs que não podemos construir ou simular com recursos finitos. Pegue a TM que escreve um * no primeiro passo, vai para a direita e escreve dois * s no segundo passo, etc. Este TM não pode ser construído ou simulado sem uma quantidade infinita de memória.
Aqui está um vídeo com uma máquina de Turing real funcionando. É muito bom e me ajudou a parar de vê-lo como um mero modelo matemático: