Algoritmo determinista para niños

Un algoritmo determinista es como una receta de cocina muy precisa. Si sigues los mismos pasos con los mismos ingredientes (la "entrada"), siempre obtendrás el mismo resultado (la "salida"). En el mundo de las computadoras, esto significa que un algoritmo determinista siempre hará lo mismo y producirá el mismo resultado si le das la misma información al principio.

Este tipo de algoritmos son los más comunes y los que más se han estudiado. Son muy útiles porque funcionan de manera eficiente en las computadoras. Piensa en una calculadora: si le pides que sume 2 + 2, siempre te dará 4. Eso es un comportamiento determinista.

Un ejemplo sencillo de algo determinista es una función matemática. Si tienes una función como "sumar 5", y le das el número 3, siempre te dará 8. Un algoritmo va un paso más allá, explicando exactamente cómo se llega del 3 al 8.

¿Cómo funcionan los algoritmos deterministas?

Para entender cómo funcionan, podemos imaginarlos como una máquina que tiene diferentes "estados". Un estado es como una foto de lo que la máquina está haciendo en un momento específico. Cuando la máquina recibe la información inicial, empieza en un "estado inicial". Si es determinista, seguirá una secuencia de estados que ya está definida de antemano. Siempre pasará por los mismos pasos en el mismo orden.

Algunos ejemplos de máquinas abstractas que son deterministas son las máquinas de Turing deterministas y los autómatas finitos deterministas. Son modelos teóricos que ayudan a los científicos a entender cómo funcionan los cálculos.

¿Por qué un algoritmo determinista podría no serlo?

Aunque un algoritmo esté diseñado para ser determinista, a veces puede comportarse de forma impredecible. Esto puede ocurrir por varias razones:

• Información externa: Si el algoritmo usa información que viene de fuera, como lo que escribe un usuario, la hora actual, o un número aleatorio. Por ejemplo, un juego que usa un dado virtual no siempre dará el mismo resultado porque el dado es "aleatorio".
• Trabajo en equipo: Si varias partes de un programa intentan hacer cambios al mismo tiempo en el mismo lugar. Imagina que dos personas intentan escribir en la misma hoja de papel a la vez; el resultado final podría depender de quién escribió primero.
• Errores inesperados: Si hay un fallo en el equipo (hardware) o en el programa (software) que hace que el algoritmo no siga los pasos esperados.

Aunque los programas que usamos a diario rara vez son completamente deterministas, es útil pensar que sí lo son porque es más fácil entender cómo funcionan. Por eso, muchos lenguajes de programación intentan evitar que las cosas sucedan sin control, lo que ayuda a que los algoritmos sean más predecibles.

Desafíos con los algoritmos deterministas

Para algunos problemas, crear un algoritmo que sea siempre predecible es muy difícil.

¿Es difícil encontrar números primos con algoritmos deterministas?

Por ejemplo, existen algoritmos que pueden decir si un número grande es primo o no, y son muy rápidos, pero a veces pueden equivocarse un poquito. Durante mucho tiempo, no había un algoritmo determinista (que nunca se equivoque) que fuera igual de rápido para esta tarea. Finalmente, después de muchos años, se encontró uno.

¿Por qué la predicción no siempre es buena?

A veces, no queremos que los resultados sean completamente predecibles. Por ejemplo, en un juego de cartas en línea, si el programa que "baraja" las cartas fuera totalmente predecible, un jugador muy listo podría adivinar qué cartas van a salir. Para evitar esto, se usan "generadores de números pseudoaleatorios", que producen números que parecen aleatorios pero que en realidad se generan con un algoritmo. Sin embargo, para cosas muy importantes como la seguridad en internet, se usan generadores aún más seguros para que nadie pueda adivinar información secreta.

Véase también

En inglés: Deterministic algorithm Facts for Kids

• Algoritmo no determinista