Articulo de referencia

Caída de Turing

Diseño de Turing Tumble para principiantes Turing Tumble es un juego y una demostración de puertas lógicas mediante computación mecánica . Descripción El juego , que lleva el no...

Diseño de Turing Tumble para principiantes

Turing Tumble es un juego y una demostración de puertas lógicas mediante computación mecánica .

Descripción

El juego , que lleva el nombre de Alan Turing , podría, en abstracto, duplicar los procesos de cualquier computadora si el tablero de juego fuera suficientemente grande. Esto se debe a que el juego es P-completo según el problema del valor del circuito y PSPACE-completo si se permite un número exponencial de canicas. [ 1 ] [ 2 ] El dispositivo tiene implicaciones para la nanotecnología . [ 3 ] [ 4 ]

El juego se anuncia como Turing completo : se ha demostrado que una extensión del juego que permite un tablero infinitamente grande y un número infinito de piezas es Turing completa mediante simulaciones tanto de la Regla 110 para autómatas celulares como de máquinas de Turing . [ 5 ] [ 6 ]

Aunque se asemeja a una máquina de pachinko por su estética , con bolas metálicas que giran por gravedad, es principalmente una herramienta didáctica para enseñar los fundamentos de la lógica y la programación informática , y como tal , constituye un ejemplo de gamificación . El cómic incluido presenta a un astronauta que debe resolver 60 problemas de lógica de dificultad creciente que ilustran los fundamentos de la programación informática.

Historia

El origen de los rompecabezas incluidos con el dispositivo fue la frustración del programador y profesor de química Paul Boswell (junto con su esposa, Alyssa Boswell, una aficionada al bricolaje ), entonces en la Universidad de Minnesota , ante la falta de destreza informática de otros científicos, necesaria para sus propios proyectos. Boswell ya era conocido por programar juegos complejos para ordenadores de Texas Instruments . Los inventores también se inspiraron en el Digi-Comp II , un precursor de finales de la década de 1960. [ 7 ]

Componentes

Una máquina de Turing Tumble tiene las siguientes partes:

  • Caída de bolas: La versión estándar utiliza dos rampas que almacenan una cantidad determinada de bolas. Un interruptor en la parte inferior del tablero activa la liberación de la primera bola (normalmente azul), desde la parte superior izquierda del panel. La segunda rampa, a la derecha, contiene bolas rojas.
  • Rampas y cruces: la rampa verde permite que las bolas bajen por ella en una dirección y se suelten solo en esa dirección, mientras que el cruce naranja permite que las bolas lo atraviesen hacia ambos lados en ambas direcciones, es decir, de derecha a izquierda y viceversa .
  • Interceptores: esta pieza negra detiene una pelota.
  • Bits: Se trata de un almacenamiento de un bit: cambia de dirección cuando una bola pasa a través de él, de modo que la siguiente bola va al otro lado.
  • Engranajes y bits de engranajes: Los bits de engranajes son idénticos a los bits normales, pero se pueden conectar a engranajes. Los engranajes permiten vincular los cambios de estado, añadiendo así de forma integral potencia adicional (abstracta).

Recepción

Es importante destacar que el dispositivo ha recibido grandes elogios por su concepto y ejecución, [ 8 ] aunque con algunas salvedades (la edad recomendada es de 8 años o más). [ 9 ]

El juego informático ha ganado el premio Parents' Choice Gold Award , [ 10 ] y ganó en la categoría "Mejores juguetes del año 2018" bajo los auspicios de la American Specialty Toy Retailing Association . [ 11 ]

Referencias

  1. Johnson, Matthew (abril de 2019). "Turing Tumble es P(SPACE)-completo". Algorithms and Complexity . Lecture Notes in Computer Science. Vol.  11485. pp. 274–285 . doi : 10.1007/978-3-030-17402-6_23 . ISBN  978-3-030-17401-9. S2CID 159042415 . 
  2. Hoover, H. James (26 de mayo de 2019). "Turing Tumble es P-completo" . sites.ualberta.ca . Archivado del original el 27 de julio de 2020.
  3. Tomita, Takahiro (20–22 de junio de 2018). "Construcción de elementos lógicos reversibles en el modelo de Turing Tumble" (PDF) . Actas de Automata 2018 : 25–32 . Archivado (PDF) del original el 6 de mayo de 2020. Recuperado el 10 de diciembre de 2019 .(Nota: En 2019 se publicó una versión más extensa ).
  4. Tomita, Takahiro; Lee, Jia; Isokawa, Teijiro; Peper, Ferdinand; Yumoto, Takayuki; Kamiura, Naotake (2019-09-03). " Elementos lógicos universales construidos en el Turing Tumble" . Natural Computing . 19 (9). Springer-Verlag : 787–795 . doi : 10.1007/s11047-019-09760-8 . eISSN 1572-9796 . ISSN 1567-7818 . S2CID 201714072. Archivado del original el 27-07-2020 . Recuperado el 27-07-2020 .   (Nota: Una versión abreviada de este artículo fue presentada en AUTOMATA 2018).
  5. Pitt, Lenny (28-02-2023). "Turing Tumble es Turing-completo" . Theoretical Computer Science . 948 113734. arXiv : 2110.09343 . doi : 10.1016/j.tcs.2023.113734 . S2CID 239016461 . 
  6. "¿Prueba de completitud de Turing?" . Foro de la comunidad de Turing Tumble . 17/07/2018.
  7. Frauenfelder, Mark (30 de abril de 2017). "Un ingenioso ordenador mecánico impulsado por canicas resuelve problemas de lógica" . BoingBoing . Archivado del original el 27 de julio de 2020. Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
  8. Hall, Stephen (5 de diciembre de 2018). "Reseña: Turing Tumble" . Geeks Under Grace . Archivado del original el 2 de diciembre de 2019. Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
  9. "Turing Tumble: Una reseña de Timberdoodle" . MamaBeanAz . 15 de septiembre de 2019. Archivado del original el 27 de julio de 2020. Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
  10. "Turing Tumble: Construye ordenadores impulsados ​​por canicas" . Parents Choice Foundation .
  11. "LA ASOCIACIÓN AMERICANA DE VENTA MINORISTA DE JUGUETES ESPECIALIZADOS ANUNCIA LOS GANADORES DEL PREMIO A LOS MEJORES JUGUETES PARA NIÑOS DE 2018" (PDF) . 13 de julio de 2018.
  • Sitio web oficial
  • Simulador de caídas de Turing (JavaScript)