MAQUINAS DE VON NEWMANN, TURING Y

VIRTUALES

BachilleresRamos Zoreyni

Perez Carlos

Richards Jesús

Galindo Carmen

Solórzano Joneikel

Burj Joseph

Valeri Luis

García Zonny

Elealy Pumero

Organización del Computador

Von Neumann

Es un concepto teórico formulado por el matemático húngaro, estadounidense jhon von newmann, Este concepto no es solamente teórico: los virus informáticos son máquinas de Von Neumann. Ante el ingente trabajo de infectar el mayor número posible de ordenadores, los virus se autorreplican pasando de ordenado a ordenador, aumentando su población de forma exponencial e infectando así millones de ordenadores en pocas horas.

Arquitectura de Von Newmann

El nacimiento u origen de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una colaboración en el proyecto ENIAC del matemático de origen húngaro, John Von Newmann. Este trabajaba en 1945 en el Laboratorio Nacional Los Álamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Compañero de Albert Einstein , Kurt Godel y Alan Turing en Princetos, Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de recablear la máquina para cada nueva tarea.

Organización

Los ordenadores con esta arquitectura constan de cinco partes: La unidad aritmetica-logica o ALU, la unidad de control, la memoria, un dispositivos de entrada/salida y el bus de datos que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes.

1. Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucciones.

2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.

3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.

4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.

Maquinas de Turing

Una máquina de Turing es un dispositivo que manipula

símbolos sobre una tira de cinta de acuerdo a una tabla

de reglas. A pesar de su simplicidad, una máquina de Turing puede ser adaptada

para simular la lógica de cualquier algoritmo de

computador y es particularmente útil en la

explicación de las funciones de un CPU dentro de un

computador.

historia

Alan Turing introdujo el concepto de máquina de Turing en el trabajo On computable numbers, with an application to the Entschei dungs problem, publicado por la Sociedad Matemática de Londres en 1936, en el que se estudiaba la cuestión planteada por David Hilder sobre si las matemáticas son decidibles, es decir, si hay un método definido que pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática y que nos diga si esa sentencia es cierta o no. Turing ideó un modelo formal de computador, la máquina de Turing, y demostró que existían problemas que una máquina no podía resolver.

Descripción informal

La máquina de Turing modela matemáticamente a una máquina que

opera mecánicamente sobre una cinta. En esta cinta hay símbolos que la máquina

puede leer y escribir, uno a la vez, usando un cabezal lector/escritor de cinta. La

operación está completamente determinada por un conjunto finito de instrucciones

elementales como "en el estado 42, si el símbolo visto es 0, escribe un 1; Si el

símbolo visto es 1, cambia al estado 17; en el estado 17, si el símbolo visto es 0,

escribe un 1 y cambia al estado 6; etc". En el artículo original.

Descripción formal

Una máquina de Turing es un modelo computacional que realiza una

lectura/escritura de manera automática sobre una entrada llamada cinta, generando una

salida en esta misma. Este modelo está formado por un alfabeto de entrada y uno de salida, un

símbolo especial llamado blanco (normalmente b,   o 0), un conjunto de

estados finitos y un conjunto de transiciones entre dichos estados. Su funcionamiento se basa

en una función de transición, que recibe un estado inicial y una cadena de caracteres (la cinta, la cual puede ser infinita) pertenecientes al

alfabeto de entrada.

Problema de la parada

El problema de la parada o problema de la detención (halting problem en inglés) para

máquinas de Turing consiste en: dada una MT My una palabra w, determinar si M terminará en un

número finito de pasos cuando se ejecuta usando w como entrada.

Alan Turing, en su famoso artículo "On computable numbers, with an application to the Entschei dungs Problem" (1936), demostró que el problema de la parada de la máquina de Turing es indecidible, en el sentido de que ninguna máquina de Turing lo

puede resolver.

Maquinas virtuales En Informática una máquina virtual es un Software que simula a una computadora y puede ejecutar programas como si fuese una computadora real. Este software en un principio fue definido como "un duplicado eficiente y aislado de una máquina física". La acepción del término actualmente incluye a máquinas virtuales que no tienen ninguna equivalencia directa con ningún hardware real.

Tipos de maquinas virtuales Máquinas virtuales de sistemaLas máquinas virtuales de sistema, también llamadas máquinas virtuales de hardware, permiten a la máquina física subyacente multiplicarse entre varias máquinas virtuales, cada una ejecutando su propio sistema operativo

Máquinas virtuales de procesoUna máquina virtual de proceso, a veces llamada "máquina virtual de aplicación", se ejecuta como un proceso normal dentro de un sistema operativo y soporta un solo proceso. La máquina se inicia automáticamente cuando se lanza el proceso que se desea ejecutar y se detiene para cuando éste finaliza

Inconvenientes de las máquinas virtuales

Uno de los inconvenientes de las máquinas virtuales es que agregan gran complejidad al

sistema en tiempo de ejecución. Esto tiene como efecto la ralentización del sistema, es decir, el programa no alcanzará la misma velocidad de

ejecución que si se instalase directamente en el sistema operativo "anfitrión" (host) o directamente sobre la plataforma de hardware. Sin embargo, a menudo la flexibilidad que ofrecen compensa esta

pérdida de eficiencia.

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