Una máquina en general consta de varias partes comunes, sin importar de qué estén hechas dichas partes o de cómo funcionan individualmente y en conjunto. La primera noción de máquina que usaremos a continuación es la de una “entrada”, un “proceso” y una “salida”. Un típico ejemplo es el de una máquina de refrescos: la entrada es el dinero, el proceso es el cuál mediante el refresco sale de la máquina y la salida es el refresco en sí.  La forma de cada una de las partes es irrelevante, no importa si el dinero son monedas o billetes, el mecanismo de la máquina mediante el cuál sale el refresco puede ser de plástico o de metal, y el refresco puede ser botella o lata. Lo verdaderamente importante de la máquina son dos caracteristicas: estados y funciones.

Los estados son todos los momentos por los que pasa la máquina, por ejemplo: el estado inicial (la máquina está en espera de la entrada de dinero), cuando hay dinero dentro de la máquina, cuando se está sirviendo el refresco y cuando vuelve al estado inicial. Las funciones son las que se realizan y que llevan a la máquina de un estado a otro, por ejemplo: calcular el dinero ingresado, accionar el mecanismo de extracción del refresco fuera de la máquina, devolver cambio si es el caso.

Hemos hecho una división importantísima, por un lado está “el concepto” y por otro “la realización”, y lo que es más importante aún, una no depende de la otra. Una máquina de refrescos será una máquina de refrescos sin importar de qué está hecha o cómo funciona sino de lo que hace: servir refrescos a cambio de dinero. Una máquina como esta puede llamarse “autómata” debido a que las funciones que realiza son “en automático”, es decir, no sabe hacer otra cosa que recibir dinero y servir refrescos, no podrá servir café, por ejemplo.

Hay varios tipos de autómatas, pero el más interesante de todos fue el que propuso Alan Turing y que es conocido como Máquina de Turing. Esta máquina tiene la capacidad de recordar las funciones y los estados mediante el almacenamiento de las mismas y seguir instrucciones que pueden cambiar su comportamiento. Si utilizamos nuevamente nuestro ejemplo de la máquina de refrescos, supongamos que ahora tiene la capacidad de recordar la última vez que la usamos y en función a eso, cambiar la temperatura del refresco que sirve, ya estamos hablando de otra clase de máquina, una que es capaz de ser adaptada sin que tenga que cambiar el material mismo o el mecanismo interno de la máquina, aún así, no será capaz de servir café, sigue siendo un autómata pero que puede usar una “pila” (memoria), y un “sistema combinacional” (una serie de acciones y decisiones que podría tomar dependiendo de los estados, como dar el cambio por ejemplo).

La tesis de Church-Turing.

Otro aspecto importante de la Máquina de Turing es como decíamos, la capacidad de seguir instrucciones, pero para que la máquina tenga “sentido”, debe ejecutarlas en cierto orden, por ejemplo, la máquina de refrescos no puede servir antes de recibir el dinero completo, o una vez servido el refresco no debe hacerlo nuevamente aunque tenga dinero por devolver (si no, no sería negocio). A esta serie de pasos ordenados y con un resultado específico se le conoce como algoritmo. Otra vez, la capacidad de ejecutar algoritmos no depende de en qué se almacenan las instrucciones ni de cómo se ejecutan, sino de lo que hace.

La máquina de refrescos es un algoritmo sencillo:

• Comienza con una entrada de dinero.
• Determinar el monto ingresado mediante el tamaño y peso de las monedas.
• Verificar si hay refrescos dentro de la máquina,
• Si no es así, devolver el dinero ingresado,
• De lo contrario, determinar si el monto es mayor o igual al precio del refresco,
• Si es así accionar el mecanismo de extracción del refresco sólo una vez,
• Al terminar, determinar el cambio y elegir de acuerdo a la denominación de las monedas el correspondiente.
• Si el monto es menor al precio del refresco, esperar indefinidamente.

Hay que notar que en las instrucciones descritas hay detalles como “el peso de las monedas”, “el número de refrescos en la máquina” o “esperar indefinidamente” y aunque tienen un carácter matemático (representan un número), en su conjunto, la ejecución del algoritmo se llama computar.

La tesis de Alonzo Church y Alan Turing afirma que todo algoritmo es computable, o realizable mediante una Máquina de Turing. Es una tesis debido a que no puede ser probada ni negada formalmente (mediante el uso de matemáticas o lógica), sin embargo, es generalmente aceptada debido a que es ejecutable en la práctica.

La computación entera se basa en la tesis Church-Turing, en un nivel muy elemental, en la Unidad Central de Procesamiento (CPU) se realizan las funciones y estados del autómata, entran impulsos eléctricos que se suman o restan y producen nuevos estados, dependen de una memoria volátil o permanente y una serie de instrucciones que dirigen las entradas a determinadas salidas, encimas de estas existen otras capas de software que “computan” de otro modo, no necesariamente a un nivel físico, en su conjunto forman un “sistema de cómputo” con todo y sus conexiones.

Funcionalismo filosófico

La existencia de la “computación” permite separar la función de su realización física, un programa de cómputo puede funcionar exactamente igual en dos dispositivos distintos, o incluso, verse afectado de maneras impredecibles y comportarse errático dentro de sistemas más complejos.

En la filosofía de la mente hablamos del materialismo que dice que el cerebro determina a la mente, con el avance reciente en neurología se sabe que ciertas “funciones” existen en todos los cerebros en las mismas regiones (como la función de la vista, o del olfato), lo cual quiere decir que algunas de las funciones que típicamente asociamos a la mente, tienen un correspondiente físico, es más, en caso de daño las funciones pueden trasladarse a otras regiones con bastante éxito. Usando de nuevo el ejemplo de la máquina de refrescos, para que pudiera servir café también no basta con agregar la función en su algoritmo de instrucciones, habrá que agregar mecanismos que soporten dicha función, como calentar el agua y usar vasos para servir el café.

El funcionalismo establece que si las estructuras cerebrales pueden corresponderse entre individuos, las funciones y estados cerebrales también pueden ser comunes, del mismo modo que nuestra máquina de refrescos no se diferencía de alguna otra si cuenta con los mismos mecanismos de entrada, proceso y salida.

Sabemos que los cerebros entre humanos se corresponden físicamente, pero ¿por qué pensamos de maneras tan distintas? Existen otras “funciones” que se realizan en otro nivel (como software en una computadora) que provocan ese efecto. Aunque todos vemos por los ojos, no todos vemos “lo mismo” cuando miramos el retrato de una abuela, al nieto le provocará emociones, al extraño nada, pero esto es más bien resultado de la ejecución de las funciones que provocaron ciertos estados mentales que derivan en significados para unos e indiferencia para otros.

Aceptamos sin vacilar que la conciencia es una función de la mente pero ¿qué combinación de estados físicos y lógico producirá esta función?.

La Inteligencia Artificial Fuerte se apoya de esta idea para establecer que es posible la realización de una mente ya que esta depende de sus estados y funciones sin importar que se haga en un disco duro de una computadora o un cerebro humano. El problema es mucho más complejo que esto pero se tratará con detalle en entradas posteriores.