sexta-feira, 16 de setembro de 2016

Trabalho - Noção de Computabilidade


COMPUTABILIDADE
Entende-se por computabilidade como a habilidade de resolver problemas de forma efetiva. Números reais cuja a expansão decimal pode ser calculada em tempo finito, através de recursos finitos termo proposto por Alan Turing (1936). A tese de Church-Turing, que afirma que qualquer função que é computável por um algoritmo é uma função computável. Sabe-se que nem todos os problemas podem ser resolvidos através do computador (teorema da incompletude, Godel 1931). Por mais extenso que seja um programa só terá utilidade se este for finito podendo assim apresentar a solução para um determinado problema.

MÁQUINAS DE TURING E S ELEMENTOS DA COM´PUTABILIDADE

 Compreende-se que a maquina de turing consiste em fita que é divida em células, a onde cada celula contem um simbolo de algum alfabeto finito, o alfabeto comtem um simbolo especial branco e/ou mais simbolos adicionais. Um cabeçote que pode ler e escrever simbolos na fita e se move para a esquerda e para a direita.

Contem-se também um registrador de estados que armazena o estado da maquina, o numero de estado diferente é sempre finito e ha tambem um estado especial tambem chamado de estado inicial com o qual o registrador e inicializado. Pode-se perceber que a função de transição por sua vez diz a maquina qual simbolo escrever, para onde movera o cabeçote( direita/esquerda ) e qual sera o seu novo estado, não havendo mas entrada a máquina para.

MÁQUINA DE TURING DETERMINÍSTICA

 Entende-se por máquina de Turing determinística aquela que possui uma função de transição que, dado um estado e um símbolo na posição de execução da fita, especifica três coisas: um novo símbolo a ser escrito na posição de execução da fita, a direção para o qual a fita deve mover-se e um novo estado para o controle finito, ou seja, pode-se imaginar um X na fita no estado 3 pode fazer a máquina determinística escrever um Y na fita, mover a cabeça uma posição para a direita e mudar para o estado 5. Todavia verifica-se  que a máquina de Turing não-determinística difere-se, pois um estado e um símbolo de fita não mais definem estas três coisas de forma única, mais de uma ação pode ser aplicável dado um estado e um símbolo.

Sendo assim a tabela de ação tem no máximo uma entrada para cada combinação de símbolo e estado então constata-se que a máquina é uma máquina de Turing determinística (MTD). Se a tabela de ação contém múltiplas entradas para uma combinação de símbolo e estado então a máquina é uma máquina de Turing não-determinística (MTND ou MTN).  


A TESE DE CHURCH-TURING
Nota-se que a tese leva o nome dos matemáticos Alonzo Church e Alan Turing. E ao visualizar-se o artigo "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem ", de 1936, percebe-se Alan Turing tentar capturar a noção de algoritmo até então chamado computabilidade efetiva, com a introdução de máquinas de Turing o que a seguir em seu artigo mostrou-se que o 'Entscheidungsproblem' não pode ser resolvido. Alguns meses antes Alonzo Church, como ilustra-se pela história, provou um resultado similar em "A Note on the Entscheidungsproblem", mas como apresenta-se  ele usou as noções de funções recursivas e funções lambda-definíveis para descrever formalmente a computabilidade efetiva. Por meio destes dois formalismos descrevem-se o mesmo conjunto de funções, como mostrado no caso de funções de inteiros positivos por Church e Kleene (Church 1936a, Kleene 1936). Ao ouvir-se a proposta de Church, Turing logo foi capaz de mostrar que suas máquinas de Turing descrevem o mesmo conjunto de funções.

Desde aquela época observa-se muitos outros como formalismos foram propostos para descrever a computabilidade efetiva, incluindo funções recursivas, o cálculo lambda, máquinas de registros, sistemas de Post, lógica combinatória e algoritmos de Markov. Foi-se mostrado que todos esses sistemas computam essencialmente o mesmo conjunto de funções que as máquinas de Turing; sistemas como esses são chamados Turing completos. Como todas as diversas tentativas de formalizar o conceito de algoritmo levaram a resultados equivalentes, geralmente assume-se que a tese de Church-Turing é correta. No entanto, a tese é uma definição, e não um teorema, e portanto não pode ser provada. Ela poderia, no entanto, ser refutada se alguém descobrisse um método que fosse universalmente aceito como um algoritmo efetivo mas que não pudesse ser executado por uma máquina de Turing.

No início do século XX como avalia-se os matemáticos freqüentemente usaram o termo informal efetivamente computável, então foi importante achar uma boa formalização do conceito. Matemáticos modernos usam, em seu lugar, o termo bem-definido Turing-computável ou apenas computável, já que a terminologia indefinida caiu em desuso, a questão de como definí-la é agora menos importante.


REFERÊNCIA

Wikipedia, Máquinas de Turing Deterministicas. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_Turing#M.C3.A1quinas_de_Turing_determin.C3.ADsticas_e_n.C3.A3o-determin.C3.ADsticas>.  Acesso em 15 de setembro de 2016.

 Wikipedia, Tese de Church-Turing. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Tese_de_Church-Turing>.  Acesso em 15 de setembro de 2016.

 Google, Elementos da Máquina de Turing. Disponível em: < https://www.google.com.br/search?q=elementos+da+maquina+de+turing>.  Acesso em 15 de setembro de 2016.

 Prof. Regina, Maquina de Turing. Disponível em: <http://www.profregina.atmanandi.com.br>.  Acesso em 15 de setembro de 2016.

 Wikipedia, Computabilidade. Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Computabilidade>.  Acesso em 15 de setembro de 2016.


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