Simulación y optimización de múltiples cintas en paralelo de la máquina SMART desde un patrón establecido

Abstract

El presente proyecto tiene como finalidad analizar el comportamiento a largo plazo de distintas cintas provenientes de un único patrón, para analizar las propiedades de una Máquina de Turing particular llamada SMART. De esta forma, es posible identificar su comportamiento observando el conteo de las apariciones de ciertos patrones, y cuánto tiempo utiliza para alcanzarlos. Sin embargo, la máquina requiere tiempos exponenciales por cada cinta simulada, por lo que el estudio de sus propiedades transitivas se ve frenado por el factor tiempo. Llega un momento en el que es poco eficiente identificar patrones, porque la investigación tomaría demasiado tiempo. El documento a continuación presenta un concepto conocido como programación en paralelo, cuyo propósito en esta investigación es poder implementar una metodología para optimizar los tiempos de ejecución de la simulación de la máquina. Para esto, se definirán los conceptos fundamentales para entender por qué se optó por tomar esta alternativa; se presentarán las configuraciones necesarias para su buen funcionamiento, y se realizará una comparativa de resultados con el propósito de demostrar la utilidad de este concepto para el estudio de las Máquinas de Turing. El contenido del documento se divide en una introducción que presenta el problema a desarrollar, seguido de la metodología que implementará la investigación para resolverlo. Luego, se presentan los conceptos claves necesarios para tener mayor claridad de los aspectos importantes que se utilizarán en este informe. A continuación, se explicará la situación en la que se encuentran varios conceptos relacionados a la programación en paralelo hoy en día, a través del Estado del Arte. El desarrollo del proyecto se presenta en su propio capítulo, donde se detalla cómo fue llevado a cabo, indicando los requerimientos, condiciones y configuraciones para poder ejecutarlo. Además, se presentan los resultados obtenidos con este procedimiento. En el último capítulo se hace una reflexión de por qué esta metodología fue efectiva, y qué puede ofrecer para el estudio de las Máquinas de Turing en el futuro, tras presentar los resultados positivos que se obtuvieron a través del desarrollo de este proyecto.