Desarrollo de un entorno de programacin para Mquinas de Turing

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Desarrollo de un entorno de programación para
Máquinas de Turing
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Introducción

• MT permiten describir mediante operaciones
  sencillas todas las operaciones computables.
• En teoría las MT tienen cinta infinita,
  ordenadores actuales memoria finita MT más
  potentes que los ordenadores actuales
  computacionalmente.
• Importancia de las Máquinas de Turing en la
  formación de cualquier estudiante de computación.

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Propósito

• El propósito de este proyecto es construir un
  entorno de programación que permita construir,
  simular y compilar programas de Máquinas de
  Turing. El sistema, además, deberá proporcionar
  mecanismos para transformar código sencillo en
  Pascal en su correspondiente Máquina de Turing.

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Objetivos (I)

• Realizar un estudio bibliográfico sobre las MT y
  sus distintas variantes, para ver cuales pueden
  ser implementadas en un ordenador actual y cuáles
  no.
• Desarrollar un simulador, al que se le indique
  dónde puede encontrar el texto que describe una
  MT y sus cintas de entrada y simule visualmente
  la MT, permitiendo la depuración de la misma.
• Desarrollar un programa al que dado un código
  fuente sencillo en Pascal lo transforme en su
  correspondiente código de MT.

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Objetivos (II)

• Desarrollar un compilador que compile y optimice
  en lo posible el código de una MT. El programa
  ejecutable deberá permitir la entrada mediante
  parámetros una o varias cintas de entrada.
• Desarrollar un editor de texto que facilite la
  codificación de Máquinas de Turing o programas en
  Pascal.
• Integrar todas las partes desarrolladas en un
  entorno de desarrollo integrado (IDE).
• Realizar un manual de instrucciones que indique
  cómo codificar las MT y cómo utilizar el entorno.

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Resultados

• Un volumen impreso donde se pueda estudiar la
  teoría de las Máquinas de Turing.
• Un compilador de Máquinas de Turing.
• Un IDE que permita escribir, depurar, simular y
  compilar Máquinas de Turing (escritas en código
  MT o mediante código Pascal).
• Documentación en HTML acerca del uso del entorno.
• Manual de usuario.

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Palabras clave

• Máquinas de Turing.
• Simulador.
• Compilador.
• Transformador de código.
• Editor de texto.

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Visión general

• Muchos proyectos que simulan MT de una sola
  cinta.
• Menos proyectos que simulan MT de varias cintas o
  varias pistas.
• Pocos proyectos que compilan MT creando código
  ejecutable.
• Ningún proyecto que convierte código de alto
  nivel en código de Máquina de Turing.

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Investigaciones o trabajos parecidos

• http//www.igs.net/tril/tm/ este proyecto
  simula MT de una sola cinta.
• http//www.cheransoft.com/vturing/ entorno de
  desarrollo que permite la simulación y depuración
  de MT de una sola cinta.
• http//www.nmt.edu/prcm/turing/ en este link
  hay dos versiones de simuladores de Máquinas de
  Turing una versión para UNIX (descargable) y
  una aplicación web.
• http//www.ncc.up.pt/fado/node2.html una versión
  para línea de comandos y otra visual de un
  simulador de MT para una sola cinta de entrada.
• http//www.cs.binghamton.edu/lander/tm_source/tmd
  oc.html simulador que permite varias cintas de
  entrada.

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Tipo de proyecto

• Este proyecto se puede considerar un proyecto de
  desarrollo. Sin embargo contiene una pequeña
  parte de investigación bibliográfica.

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Preguntas de investigación e hipótesis.

• Sobre qué sistema operativo funcionará el
  proyecto?
• Existirá una versión de software libre del
  sistema?
• Cuáles serán los requisitos software del
  sistema?
• Qué tipos de Máquinas de Turing será capaz de
  compilar / simular?

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Métodos

• Búsqueda bibliográfica.
• Para el desarrollo se seguirá un subconjunto de
  las tareas de Métrica versión 3.
• Análisis y diseño orientado a objetos (usando
  diagramas UML).
• Programación orientada a objetos.

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Recursos requeridos (HW y SW)

• Hardware
• No se requiere nada especial, un simple PC basta.
• Software
• Java Development Kit (JDK).
• Entorno de desarrollo para Java (NetBeans)
• Herramientas Flex y Bison.
• Compilador de C/C (Lcc)

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Recursos requeridos (Bibliografía)

• Sobre Máquinas de Turing
• Introduction to Automata Theory, Languages, and
  Computation. John E. Hopcroft, Rajeev Motwani,
  Jeffrey D. Ullman.
• The Universal Turing Machine A Half-Century
  Survey (Computerkultur, Bd 2). Rolf Herken.
• Introduction to the Theory of Computation.
  Michael Sipser.
• Sobre compiladores
• Compiladores principios, técnicas y
  herramientas. Aho, Sethi y Ullman.
• Writing Compilers and Interpreters. Ronald Mak.
• Sobre las herramientas a usar
• Lex Yacc. John R. Levine, Tony Mason, Doug
  Brown.
• Thinking in Java (3rd. Edition). Bruce Eckel.
• Programación en C/C. Francisco Javier Ceballos
  Sierra.

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Plan de proyecto

• Enlace a diagrama de Gantt