Por @Alvy — 30 de Noviembre de 2009

Este artículo se publicó originalmente en Cooking Ideas, un blog con el objetivo de crear historias que «alimenten la mente de ideas».

Casi desde los orígenes de las ciencias de la computación se sabe que pueden existir dispositivos que capaces de realizar el trabajo de cualquier ordenador -por complejo que sea- a partir de ciertas operaciones muy simples. Esta fue una de las conclusiones a las que el pionero Alan Turing llegó tras concebir su Máquina de Turing, un modelo matemático relacionado con los algoritmos, que son las secuencias de instrucciones que permiten resolver un problema.

La máquina original de Turing era un pequeño chisme idealizado concebido para «imprimir» números en una cinta de papel, moverla de un lado a otro y también leerlos. Eso es simplicidad. Sin embargo, haciendo las adaptaciones adecuadas -lo cual no sería difícil, pero sí muy, muy tedioso- cualquier programa de ordenador actual podría ejecutarse en una de esas máquinas ideales. Sí: se podría jugar al Solitario o al WoW, navegar por Internet y llevar a cabo cualquier cálculo... aunque en la práctica resulta que la conversión de esos programas sería tan complicada y su funcionamiento tan lento que probablemente se aburrirían hasta las ovejas.

Vivimos en un mundo superinformatizado y megaconectado, pero de vez en cuando surgen algunas ideas que nos recuerdan que construir ordenadores de otra forma es posible, aunque sea poco práctico y las ideas al respecto suenen raras, raras. Estos serían algunos ejemplos:

El Juego de la Vida / John Horton Conway

El Juego de la Vida. Este monstruo matemático es lo que se denomina un autómata celular y fue creado por John Horton Conway. Nació como un mero entretenimiento: sobre un plano reticulado se sitúan células que siguen unas reglas básicas en cada turno del juego: encenderse o apagarse según estén rodeadas de cierto número de otras células. Y vuelta a empezar. Muchas desaparecen, otras nacen y en contadas ocasiones alcanzan cierta complejidad e incluso parecen tener «movimientos» propios.

Lo interesante del juego de la vida es que reglas muy sencillas dan lugar a comportamientos muy complejos. Tan complejos que se pueden llegar a construir puertas lógicas AND, OR y NOT como las de los procesadores de los ordenadores. De ahí a recrear una máquina de Turing completa sólo hay un paso, de modo que en teoría esos pequeños bichitos binarios son tan potentes como un ordenador con memoria ilimitada.

Little Big Computer. Es una calculadora digital recreada en un nivel/juego de Little Big Planet, el simulador de mundos virtuales de Playstation 3. El principio del vídeo muestra como el aparato suma y resta números pequeños. ¿Fácil?

Lo increíble está en la segunda parte, el cómo se hizo, que puede verse completo al final del vídeo. Mediante simulación física de un sinfín de objetos, tales como cables, pistones, ruedas y emisores el creador de este peculiar invento construyó las puertas lógicas binarias necesarias para que la calculadora fuera totalmente funcional, incluyendo su conversor binario-decimal y otros detalles. Es interesante además que aquí se esté utilizando uno de los más complejos simuladores físicos de universos virtuales... para recrear una simple y básica calculadora: es un poco el mundo al revés.

Internet-Canicas-1

Physical Internet va un paso más allá y simula con canicas blancas y negras, que representan los unos y ceros binarios, el funcionamiento de algo tan complejo como es Internet. Esas canicas transmiten la información en forma de paquetes siguiendo diversas rutas mecánicas, rampas e intrincados mecanismos. Cada conjunto de canicas contiene algunas que se utilizan como parte del «protocolo de Internet» para que sepan a dónde tienen que ir; el resto contienen información útil que se puede convertir a letras mediante unas tablas de códigos.

Estsa máquina se puede admirar en el Museo de la Ciencia de Tokyo, donde hay un vídeo del simulador en funcionamiento [AVI, 27 MB]. Un trabajo similar, pero más al estilo performance es Internet sin ordenador donde actores de Codeco interpretan el papel de los diversos componentes de Internet como si fueran personas físicas, entregando mensajes de un lugar a otro entre los asistentes a eventos o exposiciones.

Menace-V

Menace: la máquina que juega al tres en raya con cajas de cerillas. Esta es otra demostración de cómo los algoritmos que hacen funcionar los ordenadores pueden ser programados sobre casi cualquier cosa. En este caso son 304 cajas de cerillas que juegan al tres en raya... y no pierden nunca. Pero lo mejor no es que estén programadas de antemano para no fallar: es que aprenden en cada partida, sin conocer del juego nada más que hay que participar por turnos.

Cada caja se corresponde básicamente a una de las posiciones que se pueden alcanzar en el juego. Las cajas contienen semillas (de las que hay nueve variedades, una para cada casilla) y el operador de la máquina la agita y elige una al azar llegado su turno. Cuando la partida termina, quita o añade las semillas de las cajas correspondientes según haya sido el resultado de la partida. Con esto la máquina elimina las jugadas «malas» o perdedoras y va dejando las «buenas» o ganadoras.

Al cabo de un tiempo, las cajas de cerillas son... infalibles. Esta máquina fue ideada originalmente por el profesor Donald Michie y su nombre proviene de la abreviatura en inglés de Matchbox Educable Noughts And Crosses Engine («Motor Educable para el Tres en Raya con Cajas de Cerillas»).

A Standard for the Transmission of IP Datagrams on Avian Carriers. Aunque el nombre es imponente, no hay que asustarse: fue una broma del día de los inocentes. Pero una ingeniosa broma que demostró que los más profundos conceptos de robustez de los protocolos de Internet son válidos en todos los terrenos, incluyendo los más exóticos. Los «portadores aviares» (avian carriers) no son más que... palomas mensajeras.

El trabajo publicado por D. Waitzman en 1990 describe cómo funcionaría la transmisión de datos al estilo internet pero utilizando como portadoras a las pequeñas aves voladoras. Lo más increíble es que el planteamiento era totalmente correcto y el protocolo podría funcionar. No es que fuera a competir con las líneas de banda ancha: sólo se ha utilizado el IPoAC en la práctica una vez en la historia: se enviaron nueve paquetes, de los que se perdieron seis, con un tiempo de respuesta de entre 3.000 y 6.000 segundos. Palomas poco fiables y un tanto lentas... pero que hicieron su trabajo.

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