Turing completo refere-se à capacidade de um sistema ou linguagem de programação de resolver qualquer problema que possa ser resolvido por uma máquina de Turing – um modelo matemático teórico inventado pelo matemático Alan Turing em 1936. Assim, saiba o que é e como funciona o Turing Completo no artigo a seguir.
O que é Turing Completo?
A completude de Turing denota a capacidade de realizar qualquer cálculo viável em um computador de uso geral.
Na ciência da computação teórica, o Turing completo é um conceito fundamental que descreve muitas tecnologias e sistemas predominantes atualmente.
Ele se estende das linguagens de programação modernas, como Python, à inteligência artificial (IA), especialmente nas áreas de aprendizado de máquina (ML) e aprendizado profundo.
Na IA, o conceito de completude de Turing reflete a capacidade dos sistemas de IA de realizar cálculos complexos e resolver uma ampla gama de problemas.
Essencialmente, Turing completo define um sistema que possui a capacidade de navegar por cálculos complexos, dependendo de recursos suficientes, como tempo e memória.
A integridade de Turing não se limita aos sistemas tecnológicos. Seus princípios podem ser aplicados de forma mais ampla a qualquer sistema que possa simular uma máquina de Turing.
A Techopedia explica o significado de Turing Completo
A máquina de Turing em si é uma máquina hipotética composta de três componentes teóricos: um conjunto limitado de estados, uma quantidade infinita de armazenamento e uma função de transição. Com esses atributos, a máquina de Turing representa certos limites da computação tradicional.
Uma representação simples de uma máquina de Turing consiste no seguinte:
Apesar de sua simplicidade, uma máquina de Turing pode ser adaptada para replicar a lógica associada a qualquer algoritmo de computador.
Com isso em mente, diz-se que muitas linguagens de programação modernas são Turing completas, o que significa que elas podem emular os mesmos princípios de computação observados na teoria de Turing.
No entanto, um detalhe técnico se aplica – porque nenhum desses sistemas tem uma quantidade infinita de armazenamento ou é executado por tempo infinito. A integridade de Turing é avaliada de acordo com o que as regras permitem, em vez das limitações práticas.
A ideia de completude de Turing é útil na teoria moderna da computação, mas é completamente separada do Teste de Turing, que é a ideia de Turing de avaliar se as tecnologias podem simular a inteligência humana de forma eficaz.
História do Turing Completo
A primeira máquina Turing-completa teria sido o motor analítico de Charles Babbage (década de 1830) se tivesse sido construído na época em que foi projetado.
O motor analítico era um computador de uso geral mecânico digital proposto, incorporando uma unidade lógica aritmética, fluxo de controle na forma de ramificação condicional e loops e memória integrada.
O primeiro computador que era Turing completo na prática foi o ENIAC, em 1946.
Como determinar a integridade de Turing?
Em teoria, qualquer linguagem ou sistema que possa executar as operações exigidas por uma máquina de Turing pode ser considerado Turing completo.
A maneira mais comum de determinar a integridade de Turing é avaliar se o sistema ou a linguagem de programação tem os recursos necessários para simular uma máquina de Turing (ou seja, criar um emulador de máquina de Turing com ele).
Importância na computação
A completude de Turing serve como um padrão universal para avaliar o poder computacional de sistemas e linguagens de programação, desempenhando um papel significativo na formação da teoria e da prática da computação.
Do design da linguagem à arquitetura do sistema e à engenharia de software, a completude de Turing influencia vários aspectos da computação.
No desenvolvimento de software, por exemplo, ela exerce uma influência fundamental nas decisões de projeto, no desenvolvimento de algoritmos e na seleção de linguagens.
Exemplos de sistemas completos de Turing
Criptomoeda: Ethereum
A Ethereum é um exemplo de um blockchain completo de Turing – sua linguagem de script, Solidity, é completa de Turing.
Isso permite que os desenvolvedores escrevam aplicativos descentralizados e contratos inteligentes intrincados com lógica e funcionalidade complexas.
Por outro lado, o Bitcoin é considerado um Turning incompleto. A linguagem de script do Bitcoin é intencionalmente limitada em seus recursos para garantir a segurança e evitar possíveis vulnerabilidades.
Programas: Planilhas
O Microsoft Excel, conforme introduzido na década de 1980, era um Turing incompleto. O Excel suportava apenas valores escalares e não permitia funções definidas pelo usuário.
Em dezembro de 2020, a Microsoft anunciou a função LAMBDA no Excel – uma função para criar outras funções – tornando a linguagem de fórmulas do Excel Turing-completa.
Programas de planilhas semelhantes, como o Google Sheets e o Apache OpenOffice Calc, também são considerados Turing-completos quando combinados com suas respectivas linguagens de script – Google Apps Script e OpenOffice Basic.
Prós e contras do Turing Completo
Prós:
- Pode resolver uma ampla gama de problemas computacionais;
- Criar algoritmos e aplicativos complexos;
- Fornece um padrão comum para avaliar os recursos computacionais.
Contras:
- O código complexo pode conter vulnerabilidades inadvertidamente;
- O aumento da complexidade pode levar a custos mais altos;
- Requer recursos computacionais significativos.
O resultado final
Por definição, Turing completo refere-se à capacidade de um sistema ou linguagem de resolver qualquer problema que possa ser resolvido por uma máquina de Turing – essencialmente, ter a capacidade de navegar em cálculos complexos, dependendo de recursos suficientes, como tempo e memória.
No entanto, essa complexidade tem um custo. Embora os sistemas completos de Turing ofereçam mais funcionalidade, eles também envolvem maior complexidade e possíveis riscos de segurança, pois a probabilidade de introdução de vulnerabilidades é maior.