Turing vereeuwigd in LEGO

Nieuws | de redactie
24 mei 2012 | De erfenis van Alan Turing wordt dit jaar wereldwijd gevierd. Jeroen van den Bos en Davy Landman van het Centrum Wiskunde & Informatici geven een origineel eerbetoon. Zij bouwden een Turingmachine van LEGO. Het apparaat is vanaf 14 juni te zien in de tentoonstelling ‘Turings Erfenis’.

Het concept van de Turingmachine dateert uit 1936 en is héttheoretische model dat ten grondslag ligt aan alle computers dievandaag de dag in gebruik zijn. Een Turingmachine bestaat uit eenoneindige tape (‘geheugen’) waarop symbolen staan, eenlees/schrijfkop en een controle-eenheid die het ‘programma’ bevatdat het gedrag van de machine bepaalt.

De essentie van ‘berekenbaarheid’

Een Turingmachine – ook deze van LEGO – kan inprincipe ieder mogelijk computerprogramma uitvoeren. Hettheoretische model van de Turingmachine heeft de essentie en vooralook de beperkingen van het begrip ‘berekenbaarheid’ duidelijkgemaakt.

De LEGO Turingmachine toont de verschillende onderdelen van hetoorspronkelijke theoretische model. Een band met schakelaars is hetgeheugen van de computer. De computer kan door het geheugen bewegendoor de band heen en weer te verschuiven. De draaikop kan in hetgeheugen schrijven door de schakelaars om te zetten en delichtsensor leest uit het geheugen door de stand van de schakelaarte bepalen.

Een uitgangspunt bij de bouw was dat alle taken van deTuringmachine duidelijk zichtbaar zouden zijn. Om dit te bereikenwordt elke afzonderlijke taak –  bewegen door het geheugen,lezen en schrijven – uitgevoerd door een bewegend onderdeel. Eenuitdaging daarbij was om de verschillende onderdelen ten opzichtevan elkaar goed in te stellen: de lees- en schrijfkoppen mogenelkaar niet raken en de band moet tot op de millimeter nauwkeurigbewegen.

Beperkingen van LEGO

Het oorspronkelijke model werkt met een oneindige band, maaromdat er niet oneindig veel stukjes LEGO bestaan heeft dit modeleen band met een vaste lengte. Op de LEGO Turingmachine zijneenvoudige programma’s uit te voeren waarbij het apparaat duidelijklaat zien hoe een computer verschillende programma’s, zoals hetoptellen en aftrekken van getallen, uitvoert.

De machine die van den Bos en Davy Landman ontwikkelden isgemaakt ter ere van het wereldwijd gevierde Alan Turing jaar. Uleest hier het interview met David Harel die onlangster gelegenheid van het Turing Jaar een eredoctoraat ontving bij deTU Eindhoven. De Turingmachine van LEGO is vanaf 14 juni tebewonderen bij het CWI in Amsterdam.


Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
«

ScienceGuide is bij wet verplicht je toestemming te vragen voor het gebruik van cookies.

Lees hier over ons cookiebeleid en klik op OK om akkoord te gaan

OK