¿Es la inteligencia biológica una máquina de Turing, o más bien un superconjunto de máquinas de Turing?

Pregunta originalmente respondida: ¿Es la inteligencia biológica una máquina de Turing, o más bien un superconjunto de máquinas de Turing?

Es evidente que los humanos pueden simular una máquina de Turing en su imaginación. Esto cumple con los criterios para ser una máquina de Turing (cualquier máquina de Turing puede simular otras máquinas de Turing, etc.). Pero, ¿hay máquinas que puedan simular máquinas de Turing, y no al revés?


La respuesta a esta pregunta es bastante simple. La inteligencia biológica hace uso de un cerebro biológico, que definitivamente no es una máquina de Turing, ni es un superconjunto de máquinas de Turing.

La razón es fácil de entender. Es un hecho simple que el cerebro humano es una estructura finita, con una memoria finita, por grande que sea en realidad. Sin embargo, una máquina de Turing tiene una memoria infinita que consiste en una cinta infinita.

Dado lo anterior, se deduce inmediatamente que la clase de cerebros humanos no es un superconjunto de la clase de máquinas Turing.

En los detalles de su pregunta, hace la afirmación objetivamente falsa de que es evidente que los humanos son capaces de simular una máquina de Turing en su imaginación . La falsedad de esta afirmación se deriva de la finitud de la memoria humana. Si desea comparar el cerebro humano con alguna máquina de computación formal, una comparación más precisa sería con la clase de autómatas finitos, que son estrictamente más débiles que las máquinas de Turing.

En la parte final de sus detalles, pregunta si existe una clase de máquinas capaces de simular máquinas de Turing, que no puede ser simulada por una máquina de Turing. Bueno, si queremos permanecer dentro del ámbito de lo efectivamente computable, entonces la respuesta a esta pregunta parece ser: no.

Hasta la fecha, todas las formalizaciones de cómputo conocidas son iguales a las máquinas de Turing o estrictamente más débiles. La afirmación de que esto es realmente cierto para todas las posibles formalizaciones de la computación, en oposición a las formalizaciones simplemente conocidas, se conoce como la tesis de la Iglesia-Turing.

Acerca de un ser humano capaz de simular una máquina de Turing, en realidad la historia completa es esta: un humano equipado con un suministro ilimitado de papel y lápices puede simular una máquina de Turing. No es plausible que esto se pueda hacer sin el papel y los lápices.

Se pregunta si hay máquinas que las máquinas de Turing no pueden simular.

En el mundo teórico, sí. La máquina del oráculo coincidiría con esa descripción. Para cualquier combinación de máquina de turing y entrada, la máquina Oracle decide si esa combinación se detendrá o se repetirá. El oráculo resuelve el problema de detención que probablemente ninguna máquina puede hacer.

En el mundo físico, no debería pensar eso. Las máquinas de Turing son ridículamente poderosas, alcanzan infinitamente más allá de lo que podría implementarse en el mundo físico, tal como lo conocemos. Entonces, dado que los cerebros biológicos son parte del universo físico muy limitado, no pueden simular ninguna máquina de turing.

Sin embargo, cada cerebro es una máquina de Turing, o más bien existe al menos teóricamente una máquina de Turing que puede simular ese cerebro, con las advertencias habituales de que no prestamos atención a las limitaciones de tiempo y espacio.