Мысль — материальна: Алан Тьюринг как «универсальный вычислитель». Компьютер тьюринга

Алан Тьюринг как «универсальный вычислитель» / Хабр

Источник: geektimes.ru

В первой половине XX века, когда были изобретены первые вычислительные машины. Однако наряду с физически осязаемыми машинами появлялись и машины-концепции. Одной из них была «машина Тьюринга» — абстрактное вычислительное устройство, придуманное в 1936 году Аланом Тьюрингом — учёным, которого считают одним из основоположников информатики.

Его кругозор распространялся от квантовой теории и принципа относительности до психологии и неврологии. А в качестве способа познания и передачи своих знаний Тьюринг использовал аппарат математики и логики. Он находил решения, казалось бы, нерешаемых задач, но был сильнее всего увлечен идеей «Универсальной машины», способной вычислить всё, что в принципе вычислимо.

Детство, образование, увлечения

Родители Алана жили в индийском городе Чхатрапур. Отец — Юлиус Мэтисон Тьюринг представитель старого шотландского аристократического рода, работал в Имперской государственной службе. Мать — Сара Этель (урожденная Стони), была родом из Ирландии, из протестантской семьи англо-ирландского дворянства. Когда она ждала ребёнка, супруги решили переехать в Англию, чтобы он рос и воспитывался в Лондоне.

Там Алан Тьюринг и родился 23 июня 1912 года. У него был старший брат Джон. Государственная служба Юлиуса Тьюринга продолжалась и родителям Алана приходилось часто путешествовать между Гастингсом и Индией, оставляя двоих своих сыновей на попечение отставной армейской пары. Признаки гениальности проявлялись у Тьюринга с раннего детства.

В детстве Алан и его старший брат Джон довольно редко видели своих родителей — их отец до 1926 года служил в Индии; дети оставались в Англии и жили на попечении в частных домах, получая строгое английское воспитание, соответствующее их положению на социальной лестнице. В рамках такого воспитания изучение основ естественных наук фактически не предусматривалось.

Маленький Алан обладал очень пытливым умом. Самостоятельно научившись читать в возрасте 6 лет, он просил у своих воспитателей разрешения читать научно-популярные книги.

В 11 лет он ставил вполне грамотные химические опыты, пытаясь извлечь йод из водорослей. Все это доставляло огромное беспокойство его матери, которая боялась, что увлечения сына, идущие вразрез с традиционным воспитанием, помешают ему поступить в Public School (английское закрытое частное учебное заведение для мальчиков, учеба в котором была обязательна для детей аристократов). Но её опасения оказались напрасны: Алан смог поступить в престижную Шербонскую школу (Sherborne Public School).

В шесть лет Алан Тьюринг пошёл в школу святого Михаила в Гастингсе, директор которой сразу отметила его одарённость. В 1926 году, в возрасте 13 лет, Тьюринг пошёл в известную частную школу Шерборн в городе Шерборн графства Дорсет. Его первый день в школе совпал со Всеобщей забастовкой 1926 года. Поэтому Тьюрингу пришлось преодолеть расстояние около 100 км от Саутгемптона до Шерборна на велосипеде, по пути он переночевал в гостинице.

Увлечение Тьюринга математикой не нашло особой поддержки среди учителей Шерборнской школы, где уделяли больше внимания гуманитарным наукам. Директор школы писал родителям: «Я надеюсь, что он не будет пытаться усидеть на двух стульях разом. Если он намеревается остаться в частной школе, то он должен стремиться к получению «образования». Если же он собирается быть исключительно «научным специалистом», то частная школа для него — пустая трата времени».

О школьных успехах Алана красноречиво свидетельствует классный журнал, в котором можно найти, например, следующее

Я могу смотреть сквозь пальцы на его сочинения, хотя ничего ужаснее в жизни своей не видывал, я пытаюсь терпеть его непоколебимую небрежность и непристойное прилежание; но вынести потрясающую глупость его высказываний во время вполне здравой дискуссии по Новому Завету я, все же, не могу. Тем не менее, в областях, интересовавших его, Тьюринг проявлял незаурядные способности.

В 1928 году, в возрасте 16 лет, Тьюринг ознакомился с работой Эйнштейна, в которой ему удалось разобраться до такой степени, что он смог догадаться из текста о сомнениях Эйнштейна относительно выполнимости Законов Ньютона, которые не были высказаны в статье в явном виде.

Университет

Из-за нелюбви к гуманитарным наукам Тьюринг недобрал баллов на экзамене и поэтому после школы поступил в Королевский колледж Кембриджа, хотя намеревался пойти в Тринити-колледж. В Королевском колледже Тьюринг учился с 1931 по 1934 год под руководством известного математика Годфри Харолда Харди.

Кембриджский университет, обладавший особыми привилегиями, дарованными английскими монархами, издавна славился либеральными традициями, и в его стенах всегда царил дух свободомыслия. Здесь Тьюринг обретает – пожалуй, впервые – свой настоящий дом, где он смог полностью отдаться науке.

Главное место в жизни заняло увлечённое изучение столь интересующих его наук – математики и квантовой физики. Те годы были периодом бурного становления квантовой физики, и Тьюринг в студенческие годы знакомится с самыми последними работами в этой области. Большое впечатление производит на него книга Джона фон Неймана «Математические основы квантовой механики», в которой он находит ответы на многие давно интересующие его вопросы.

Тогда Тьюринг, наверное, и не предполагал, что через несколько лет фон Нейман предложит ему место в Принстоне – одном из самых известных университетов США. Ещё позже фон Нейман, так же как и Тьюринг, будет назван «отцом информатики». Но тогда, в начале 30-х годов ХХ века, научные интересы обоих будущих выдающихся учёных были далеки от вычислительных машин – и Тьюринг, и фон Нейман занимаются в основном задачами «чистой» математики.

Тьюринг происходил из аристократической семьи, но никогда не был «эстетом»: кембриджские политические и литературные кружки были чужды ему. Он предпочитал заниматься своей любимой математикой, а в свободное время ставить химические опыты, решать шахматные головоломки.

Ставя химические опыты, он играл в особую игру «Необитаемый остров», изобретенную им самим. Цель игры заключалась в том, чтобы получать различные «полезные» химические вещества из «подручных средств» – стирального порошка, средства для мытья посуды, чернил и тому подобной «домашней химии».

Он также находил отдых в интенсивных занятиях спортом – греблей и бегом. Марафонский бег останется его поистине страстным увлечением до конца жизни.

Тьюринг блестяще заканчивает четырёхлетний курс обучения. Одна из его работ, посвященная теории вероятностей, удостаивается специальной премии, его избирают в научное общество Королевского колледжа. В 1935 году Тьюринг публикует работу «Эквивалентность левой и правой почти-периодичности», в которой он упрощает одну идею фон Неймана в теории непрерывных групп – фундаментальной области современной математики. Казалось, его ждет успешная карьера слегка эксцентричного кембриджского преподавателя, работающего в области «чистой» математики.

Однако Тьюринг никогда не удерживался в каких-либо «рамках». Никто не мог предвидеть, какая экзотическая проблема неожиданно увлечет его, и какой математически неординарный способ ее решения ему удастся придумать.

Кроме того, в Кембридже Алан посещал лекции Виттенштейна Людвига. Виттенштейн утверждал теорию о несостоятельности математики. По его словам математика не ищет истину, но сама создаёт её. Алан был с этим не согласен и много спорил с Людвигом. Тьюринг выступал за «формализм» — математическое философское течение, которое не требовало точного перевода слов и ограничивалось примерным смыслом. А Людвиг искал абсолютной точности.

Во время обучения в колледже Алан Тьюринг изучал основы криптографии – то есть расшифровки данных. Это пригодилось ему во время Второй Мировой войны, когда учёный работал над расшифровкой немецких посланий.

Машина Тьюринга

В 1928 году немецкий математик Давид Гильберт привлек внимание мировой общественности к проблеме разрешения (Entscheidungsproblem). В своей работе «On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem», опубликованной 12 ноября 1936 года. Тьюринг переформулировал теорему Гёделя о неполноте, заменив универсальный формальный арифметический язык Гёделя на простые гипотетические устройства, которые впоследствии стали известны как машины Тьюринга.

Он доказал, что подобная машина была бы способна произвести любые математические вычисления, представимые в виде алгоритма. Далее Тьюринг показал, что не существует решения Entscheidungsproblem, сперва доказав, что Проблема остановки для машины Тьюринга неразрешима: в общем случае невозможно алгоритмически определить, остановится ли когда-нибудь данная машина Тьюринга.

Хотя доказательство Тьюринга было обнародовано в скором времени после эквивалентного доказательства Алонзо Чёрча, в котором использовались Лямбда-исчисления, сам Тьюринг был с ним не знаком. Подход Алана Тьюринга принято считать более доступным и интуитивным. Идея «Универсальной Машины», способной выполнять функции любой другой машины, или другими словами, вычислить всё, что можно, в принципе, вычислить, была крайне оригинальной. Фон Нейман признал, что концепция современного компьютера основана на этой работе Алана Тьюринга. Машины Тьюринга по-прежнему являются основным объектом исследования теории алгоритмов.

На вопрос: «Что такое машина Тьюринга и какое отношение она имеет к программированию?» один из пользователей Toster ответил так:

В первую очередь — это формальное определение алгоритма. Задача считается алгоритмически разрешимой тогда и только тогда, когда её решение можно запрограммировать на машине Тьюринга (или каким-нибудь другим эквивалентным способом). Это определение даёт, например, возможность предъявить алгоритмически неразрешимые задачи. Позволяет ввести понятие «Тьюринг-полного» языка — если на языке можно реализовать машину Тьюринга, то на нём можно написать любой алгоритм (препроцессор языка С таким не является, а C# — является).

В общем, МТ — способ определить некоторый класс алгоритмов:

— некоторые задачи можно решить конечным автоматом; — для некоторых потребуется конечный автомат со стековой памятью; — для других достаточно машины Тьюринга; — для остальных требуется божественное откровение или другие неалгоритмизируемые методы.

С сентября 1936 года по июль 1938 Тьюринг работал под руководством Чёрча в Принстоне. Кроме занятий математикой, учёный изучал криптографию, а также конструировал электромеханический бинарный умножитель.

В июне 1938 года Тьюринг защитил докторскую диссертацию «Логические системы, основанные на ординалах», в которой была представлена идея сведения по Тьюрингу, заключающаяся в объединении машины Тьюринга с оракулом. Это позволяет исследовать проблемы, которые невозможно решить с помощью лишь машины Тьюринга.

Криптоанализ

Во время Второй мировой войны Алан Тьюринг принимал активное участие во взломе немецких шифров в Блетчли-парке. Историк и ветеран Блетчли-парка Эйза Бригс однажды сказал:

«Блетчли-парку был нужен исключительный талант, исключительная гениальность, и гениальность Тьюринга была именно такой».

С сентября 1938 года Тьюринг работал на полставки в GCHQ — британской организации, специализировавшейся на взломе шифров. Совместно с Дилли Ноксом он занимался криптоанализом «Энигмы». Вскоре после встречи в Варшаве в июле 1939 года, на которой польское Бюро шифров предоставило Великобритании и Франции подробные сведения о соединениях в роторах «Энигмы» и методе расшифровки сообщений, Тьюринг и Нокс начали свою работу над более основательным способом решения проблемы.

Польский метод основывался на недоработках индикаторной процедуры, которые немцы исправили к маю 1940 года. Подход Тьюринга был более общим и основан на методе перебора последовательностей исходного текста, для которого он разработал начальную функциональную спецификацию Bombe.

Машина, созданная на основе этой спецификации, искала возможные настройки, использованные для шифрования сообщений (порядок роторов, положение ротора, соединения коммутационной панели), опираясь на известный открытый текст. Для каждой возможной настройки ротора (у которого было 10 ^ 19 состояний или 10 ^ 22 в модификации, использовавшейся на подводных лодках) машина производила ряд логических предположений, основываясь на открытом тексте (его содержании и структуре).

Далее машина определяла противоречие, отбрасывала набор параметров и переходила к следующему. Таким образом, бо́льшая часть возможных наборов отсеивалась и для тщательного анализа оставалось всего несколько вариантов. Первая машина была запущена в эксплуатацию 18 марта 1940 года. Перебор ключей выполнялся за счёт вращения механических барабанов, сопровождавшегося звуком, похожим на тиканье часов.

Спецификация для «Бомбы» была только первым из пяти важнейших достижений Тьюринга в области военного криптоанализа.

Учёный также определил индикаторную процедуру ВМФ Германии; разработал более эффективный способ использования Bombe, основанный на статистическом анализе и названный «Банбурисмусом»; метод определения параметров колёс машины Лоренца, названный «Тьюринжерией»; ближе к концу войны Тьюринг разработал портативный шифратор речи Delilah.

Статистический подход к оптимизации исследований различных вероятностей в процессе разгадывания шифров, который использовал Тьюринг, был новым словом в науке. Тьюринг написал две работы: «Доклад о применимости вероятностного подхода в криптоанализе» и «Документ о статистике и повторениях», которые представляли для GCCS, а позже и для GCHQ (англ. Government Communications Headquarters) такую ценность, что не были предоставлены национальному архиву вплоть до апреля 2012 года, незадолго до празднования ста лет со дня рождения учёного. Один из сотрудников GCHQ заявил, что этот факт говорит о беспрецедентной важности этих работ.

Тьюринг занимался также разработкой шифров для переписки Черчилля и Рузвельта, проведя период с ноября 1942 года по март 1943 года в США.

В 1945 году Тьюринг был награждён орденом Британской империи королём Георгом VI за свою военную службу, но этот факт оставался в секрете многие годы.

Послевоенные годы

После того как фон Нейман в США предложил план создания компьютера EDVAC, аналогичные работы были развернуты в Великобритании в Национальной физической лаборатории, где Тьюринг проработал с 1945 года. Ученый предложил весьма амбициозный проект АСЕ (Automatic Computing Engine – Автоматическая Вычислительная Машина), который, однако, так и не был реализован.

Несмотря на то, что постройка ACE была вполне осуществима, секретность, окружавшая Блэтчли-парк, привела к задержкам в начале работ, что разочаровало Тьюринга.

1947–1948 академический год Тьюринг провел в Кембридже. Пока Алан Тьюринг пребывал в Кембридже, Pilot ACE был построен в его отсутствие.

Franklin ACE 1200

Он выполнил свою первую программу 10 мая 1950 года. Хотя полная версия ACE никогда не была построена, некоторые компьютеры имели с ним много общего, к примеру, DEUCE и Bendix G-15.

В мае 1948 года получил предложение занять пост преподавателя и заместителя директора вычислительной лаборатории Манчестерского университета, занявшего к этому времени лидирующие позиции в разработке вычислительной техники в Великобритании.

В 1948 году Алан совместно со своим бывшим коллегой начал писать шахматную программу для компьютера, который ещё не существовал.

В том же году Тьюринг изобрёл метод LU-разложения, который используется для решения систем линейных уравнений, обращения матриц и вычисления определителя.

Тест Тьюринга

В 1948 году Алан Тьюринг получил звание Reader в математическом департаменте Манчестерского университета. Там в 1949 году он стал директором компьютерной лаборатории, где была сосредоточена работа по программированию Манчестерского Марка I.

В то же время Тьюринг продолжал работать над более абстрактными математическими задачами, а в своей работе «Computing Machinery and Intelligence» (журнал «Mind», октябрь 1950) он обратился к проблеме искусственного интеллекта и предложил эксперимент, ставший впоследствии известным как тест Тьюринга.

Его идея заключалась в том, что можно считать, что компьютер «мыслит», если человек, взаимодействующий с ним, не сможет в процессе общения отличить компьютер от другого человека. В этой работе Тьюринг предположил, что вместо того, чтобы пытаться создать программу, симулирующую разум взрослого человека, намного проще было бы начать с разума ребёнка, а затем обучать его. CAPTCHA, основанный на обратном тесте Тьюринга, широко распространён в интернете.

В 1951 году Тьюринг был избран членом Лондонского королевского общества.

В первоначальной формулировке «тест Тьюринга» предполагает ситуацию, в которой два человека, мужчина и женщина, по некоторому каналу, исключающему восприятие голоса, общаются с отделенным от них стеной третьим человеком, который пытается по косвенным вопросам определить пол каждого из своих собеседников; при этом мужчина пытается сбить с толку спрашивающего, а женщина помогает спрашивающему выяснить истину.

Вопрос при этом заключается в том, сможет ли в этой «имитационной игре» вместо мужчины столь же успешно участвовать машина (будет ли при этом спрашивающий ошибаться в своих выводах столь же часто). Впоследствии получила распространение упрощённая форма теста, в которой выясняется, может ли человек, общаясь в аналогичной ситуации с неким собеседником, определить, общается он с другим человеком или же с искусственным устройством.

Данный мысленный эксперимент имел ряд принципиальных следствий. Во-первых, он предложил некоторый операциональный критерий для ответа на вопрос «Может ли машина мыслить?».

Во-вторых, этот критерий оказался лингвистическим: указанный вопрос был явным образом заменен вопрос о том, может ли машина адекватным образом общаться с человеком на естественном языке. Тьюринг прямо писал о замене формулировки и при этом выражал уверенность в том, что «метод вопросов и ответов пригоден для того, чтобы охватить почти любую область человеческой деятельности, какую мы захотим ввести в рассмотрение».

Следствием этого стала та важнейшая роль, которую в дальнейшем развитии искусственного интеллекта, во всяком случае, до 1980-х годов играли исследования по моделированию понимания и производства естественного языка. В 1977 году тогдашний директор лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института П.Уинстон писал, что научить компьютер понимать естественный язык – это все равно, что добиться построения интеллекта вообще.

Источник: slideshare.net

Память

• именем ученого назван один из астероидов;

• ежегодная награда Ассоциации вычислительной техники называется Премией Тьюринга;

• на главной площади университета Суррея (Англия) есть статуя Тьюринга и одно из зданий факультета инженерных и физических наук названо в его честь;

• одна из аудиторий отдела информатики при Университете Лилль в Северной Франции назван в честь Алана М. Тьюринга;

• Манчестерский университет, Открытый университет, Университет Оксфорд Брукс и Университет Орхус (Дания) имеют корпуса имени Тьюринга и другие;

• в 2001 году в Манчестере был установлен памятник учёному.

habr.com

биография, фото, работы. Вклад в информатику

Алан Матисон Тьюринг – это всемирно известный гениальный ученый, взломщик кодов, пионер информатики, человек с удивительной судьбой, оказавший значительное влияние на развитие компьютерных технологий.

Алан Тьюринг: краткая биография

Алан Матисон Тьюринг появился на свет в Лондоне 23 июня 1912 года. Его отец Юлиус Тьюринг являлся колониальным чиновником, несшим гражданскую службу в Индии. Там он познакомился и обвенчался с мамой Алана – Этель Сарой. Родители постоянно проживали в Индии, а дети (Алан и Джон, его старший брат) обучались в частных домах Англии, где получали строгое воспитание.

Свои способности к точным наукам Алан проявил как-то во время пикника. Чтобы заслужить одобрение отца, мальчик путем нехитрых умозаключений сумел найти дикий мед. Для этого он проследил линии, по которым летали пчелы, и направление их полетов. Затем, умственно продлив эти линии, нашел их точку пересечения, где обнаружил дупло с медом.

Незаурядные способности к точным наукам у Алана проявились во время учебы в престижной Шернборской школе. В 1931 году в качестве математического стипендиата юноша продолжил обучение в Королевском колледже Кембриджского университета. По его окончании защитил диссертацию о центральной предельной теореме вероятности, которую переоткрыл, не догадываясь о существовании аналогичной предшествующей работы. В учебном заведении Алан состоял в Научном обществе колледжа, его дипломная работа была удостоена специальной премии. Это дало юноше возможность получать неплохую стипендию и продолжать самореализацию в области точных наук.

Машина Тьюринга

В 1935 году ученый Алан Тьюринг впервые применил свои способности в области математической логики и начал проводить исследования, показавшие через год значимые результаты. Он ввел понятие вычислимой функции, которая может быть реализована на так называемой машине Тьюринга. Проект данного устройства имел все основные свойства современных моделей (пошаговый способ действий, память, программное управление) и являлся прообразом цифровых компьютеров, изобретенных спустя десяток лет. В 1936 году математик Алан Тьюринг перебрался в Америку и устроился куратором в Принстонский университет, в 1938 году удостоился степени доктора философии и вернулся в Кембридж, ответив отказом на предложение математика Джона фон Неймана остаться работать в этом учебном заведении в должности ассистента.

Британская операция «Ультра»

В этот же период Британия объявила старт операции «Ультра», целью которой являлось прослушивание разговоров немецких летчиков и их расшифровка. Данным вопросом занимался расположенный в Лондоне отдел правительственной Школы кодов и шифров (Главного шифровального подразделения британской разведки), который по причине угрозы фашистского нападения был срочно вывезен в Блетчли-Парк, расположенный в центре Англии.

Сегодня здесь размещается музей кодировщиков и вычислительной техники. Именно в это секретное место ежедневно поступали перехваченные приемными станциями разведывательные данные; число кодированных сообщений измерялось тысячами единиц. Для каждого входящего текста фиксировались: радиочастота, дата, время перехвата и преамбула. В последней содержался идентификатор сети, позывной приемной станции и отправителя, время отправки сообщений.

Уинстон Черчилль – премьер-министр Великобритании - называл Блетчи-Парк своей курочкой, несущей золотые яйца. Руководителем проекта являлся Алистер Деннистон – ветеран военной разведки. В штат криптоаналитиков он набирал не кадровых разведчиков, а специалистов самого широкого профиля: математиков, лингвистов, шахматистов, египтологов, чемпионов по решению кроссвордов. В столь разнообразную компанию попал и талантливый математик Алан Тьюринг.

Тьюринг против «Энигмы»

Отделу Тьюринга было поручено конкретное задание: работа с зашифрованными текстами, создаваемыми устройством «Энигма» - машиной, запатентованной в Голландии в 1917 году и изначально предназначенной для защиты банковских операций. Именно эти модели активно использовал Вермахт для передачи радиограмм в операциях, проводимых морским флотом и авиацией. Шифры «Энигмы» к началу Второй мировой войны являлись самыми сильными на планете. Считалось даже, что взломать их практически нереально.

Чтобы понять закодированный текст, требовалось обзавестись такой же машиной, знать ее первоначальные настройки, замкнуть определенным образом буквы в коммуникационной панели, и все это запустить в обратном направлении. При этом стоило иметь в виду, что принципы кодирования и ключи менялись раз в сутки. Шифровальщики Вермахта старались максимально усложнить процедурами передачи сам криптоанализ: длина сообщений не превышала 250 символов, и передавались они группами по 3-5 букв.

Напряженная работа шифровальщиков под руководством Тьюринга увенчалась успехом: было создано устройство, способное расшифровать сигналы «Энигмы». Кроме всяческих математических ухищрений, в качестве подсказок использовались одни и те же стереотипные фразы, с помощью которых общались немцы, а также любые повторяющиеся тексты. Если подсказок было недостаточно, то противника на них провоцировали. К примеру, демонстративно минировали определенный участок моря, а потом прослушивали высказывания немцев по данному поводу.

Успех Алана Тьюринга

В результате кропотливой работы в 1940 году была создана криптоаналитическая машина Алана Тьюринга «Бомба», представляющая собой огромный шкаф (вес - одна тонна, передняя панель - 2 х 3 метра, 36 групп роторов на ней). Использование этого устройства требовало специальных навыков и напрямую зависело от квалификации персонала, его обслуживающего. В Блетчли-Парке со временем было установлено более двух сотен таких машин, что позволяло расшифровывать около 2-3 тысяч сообщений в день.

Тьюринг Алан был в восторге от своей работы и достигнутых результатов. Его лишь раздражало местное начальство и урезанные бюджеты. К счастью, после ряда служебных разгневанных записок проект под свой контроль взял Уинстон Черчилль, повысив его финансирование. «Энигма» и другие шифровальные германские машины были взломаны, союзники получили возможность быть в курсе бесперебойного потока ценнейших разведданных.

Немцы больше года не догадывались о существовании «Бомбы», а обнаружив утечку информации, приложили огромные усилия для максимального усложнения шифров.

Однако Тьюринга это не испугало: он легко справился с новой проблемой, и уже через полтора месяца англичане получили доступ к вражеской информации.

Абсолютная надежность шифра в годы войны не вызывала никаких сомнений у немцев, до самого конца искавших причины утечки ценной информации где угодно, только не в «Энигме». Раскрытие кода «Энигмы» кардинально изменило ход Второй мировой войны. Ценные сведения помогли не только обезопасить Британские острова, но и провести соответствующую подготовку к масштабным операциям на континенте, планируемым германской стороной. Успех британских шифровальщиков стал важным вкладом в победу над нацизмом, а непосредственно Тьюринг Алан в 1946 году получил в награду орден Британской империи.

Чудачества компьютерного гения

Современники описывали Тьюринга как слегка чудаковатого человека, не слишком обаятельного, довольно желчного и бесконечно трудолюбивого.

• Будучи аллергиком, Тьюринг Алан антигистаминным препаратам предпочитал противогаз. В нем он ездил в офисы в период цветения растений. Возможно, такая странность объяснялась нежеланием попасть под влияние побочных эффектов препарата, а именно - сонливости.
• Еще одна особенность имелась у математика в отношении к своему велосипеду, у которого через определенные интервалы слетала цепь. Тьюринг Алан, не желая заниматься ее починкой, считал обороты педалей, в нужный момент слезал с велосипеда и поправлял цепь руками.
• Собственную кружку в Блетчли-Парке талантливый ученый пристегивал к батарее цепью, чтобы ее не украли.
• Живя в Кембридже, Алан никогда не ставил часы в соответствии с сигналами точного времени, он вычислял его мысленно, фиксируя местоположение определенной звезды.
• Однажды Алан, узнав о падении курса английского фута, переплавил имевшиеся у него монеты и закопал полученный серебряный слиток где-то на территории парка, после чего напрочь забыл место тайника.
• Тьюринг был неплохим спортсменом. Чувствуя необходимость в зарядке, он пробежал длинную дистанцию, определив для себя, что преуспел в этом виде спорта. Затем за рекордное время выиграл 3- и 10-мильную дистанции своего клуба, а в 1947 году в марафонском забеге занял пятое место.

Чудачества Алана Тьюринга, заслуги которого для Британии просто неоценимы, мало у кого вызывали недоумение. Многие коллеги вспоминают волнение и энтузиазм, с которыми гений информатики брался за любую интересовавшую его идею. На Тьюринга взирали с большим уважением, так как он выделялся оригинальностью мышления и собственным интеллектом. Талантливый математик, имея все задатки квалифицированного преподавателя, умел решить и доступно объяснить любую, даже самую необычную задачу.

Алан Тьюринг: вклад в информатику

В 1945 году Алан отказался от работы лектора в Кембриджском университете и по рекомендации М. Ньюмена перешел в Национальную физическую лабораторию, где в это время формировалась группа по проектированию и созданию АСЕ - вычислительной машины. В течение 3 лет (с 1945 по 1948 г.) - периода существования группы - Тьюринг сделал первые наброски и внес несколько важных предложений по ее конструированию.

Отчет по АСЕ ученый передал в исполнительный комитет НФЛ 19 марта 1946 года. В сопроводительной записке, приложенной к нему, говорилось, что работа основана на проекте EDVAG. Однако в проекте имелось большое количество ценных идей, принадлежавших непосредственно английскому математику.

Программное обеспечение для первого компьютера также написал Алан Тьюринг. Информатика без кропотливых трудов этого талантливого ученого, возможно, не достигла бы такого уровня, как сегодня. Тогда же была написана и первая шахматная программа.

В сентябре 1948 года Алан Тьюринг, биография которого всю жизнь была связана с математикой, перевелся на работу в Манчестерский университет. Номинально он занял должность заместителя директора лаборатории вычислительных машин, в действительности же числился в математическом отделе М. Ньюмена и являлся ответственным за программирование.

Злая шутка судьбы

Английский математик, продолжавший после войны сотрудничество с разведкой, был привлечен к новому заданию: расшифровке советских кодов. В этот момент судьба сыграла с Тьюрингом злую шутку. Однажды его дом ограбили. В оставленной вором записке было предостережение о крайней нежелательности обращения в полицию, но возмущенный Алан Тьюринг сразу же позвонил в участок. В процессе расследования выяснилось, что грабителем являлся один из друзей любовника Алана. В процессе дачи показаний Тьюрингу пришлось признаться в своей нетрадиционной ориентации, что в те годы в Англии было уголовно наказуемо.

Громкий судебный процесс над известным ученым продолжался достаточно долго. Ему было предложено либо двухлетнее тюремное содержание, либо гормональная терапия, избавляющая от полового влечения.

Алан Тьюринг (фото последних лет выше) выбрал второе. В результате лечения мощнейшими препаратами, длившегося на протяжении года, у Тьюринга развилась импотенция, а также гинекомастия (увеличение груди). Уголовно преследуемый Алан был отстранен от секретной работы. К тому же у британцев существовали опасения, что гомосексуалисты могут вербоваться советскими шпионами. Ученого в шпионаже не обвинили, но запретили обсуждать свою работу в Блетчли-Парке.

Яблоко Алана Тьюринга

История Алана Тьюринга печальна до глубины души: математического гения уволили со службы и запретили преподавать. Его репутация была окончательно испорчена. В 41 год молодой человек оказался выброшенным за борт привычного ритма жизни, оставшись без любимой работы, с надломленной психикой и разрушенным здоровьем. В 1954 году Алан Тьюринг, биография которого и сегодня волнует умы многих людей, был найден мертвым в собственном доме, а на тумбочке возле кровати лежало надкушенное яблоко. Как позже выяснилось, оно было начинено цианидом. Так Алан Тьюринг воссоздал сцену из своей любимой сказки «Белоснежка» 1937 года. По некоторым сведениям, именно поэтому фрукт стал эмблемой известной на весь мир компьютерной фирмы «Эппл». К тому же яблоко еще является библейским символом познания греха.

Официальная версия гибели талантливого математика – самоубийство. Мать Алана считала, что отравление произошло случайно, ведь Алан всегда неосторожно работал с химикатами. Имеет место версия, что Тьюринг сознательно выбрал такой способ ухода из жизни, чтобы дать возможность матери не верить в самоубийство.

Реабилитация английского математика

Великий математик был реабилитирован посмертно. В 2009 году премьер-министр Великобритании Гордон Браун публично извинился за преследования, которым подвергся гений информатики. В 2013 году Тьюринг был официально помилован за обвинения в непристойности Елизаветой II – королевой Великобритании.

Работы Алана Тьюринга заключались не только в разработке информационных технологий: в конце жизни ученый посвятил себя вопросам биологии, а именно - стал разрабатывать химическую теорию морфогенеза, давшую полный простор для сочетания способностей точного математика и одаренного, полного оригинальных идей философа. Первые наброски данной теории описаны в предварительном докладе 1952 года и отчете, появившемся после смерти ученого.

Самой престижной наградой в области информатики является "Премия Тьюринга". Ее вручение производится ежегодно Ассоциацией вычислительной техники. Спонсируется это вознаграждение, размер которого в настоящее время составляет 250 000 долларов, корпорациями Google и Intel. Первым столь важной награды в 1966 году был удостоен Алан Перлис за создание компиляторов.

fb.ru

Алан Тьюринг – биография, фото, личная жизнь, математика, смерть

Алан Тьюринг: биография

Ученый-математик Алан Тьюринг в тексте работы «О вычислимых числах», вышедшей в 1936 году, доказал, что универсального метода установления истины нет и не может быть в математической науке. Математика всегда будет содержать не поддающиеся разрешению задачи. Работы Тьюринга, затрагивающие эту проблему, признаны в качестве основы академических исследований в сфере искусственного интеллекта.

Детство и юность

Алан Матисон Тьюринг родился в Майда-Вейле, Лондон, 23 июня 1912 года. Школьные учителя признавали необычайные умственные способности Алана, но не придавали им значения. Мальчик посещал престижную школу города Шернборна, где особый интерес проявлял к точным наукам. В биографии ученого содержится ряд интересных фактов. Первый день учебы юноши случайно совпал с началом забастовки, и он был вынужден преодолеть 100 км на велосипеде, чтоб провести ночь в безопасности в отеле, вдали от бунтующей толпы.

Алан Тьюринг на соревнованиях по бегу

После Шерборна Тьюринг вошел в число студентов Королевского колледжа (Кембриджский университет), где проучился три года. По итогам защиты магистерской работы, в которой Алан доказал центральную предельную теорему, молодой человек зачислен в штат преподавателей.

Молодой Алан, хоть и отдавал все время науке и имел имидж чудака среди коллег, на досуге занимался спортом – в британских архивах сохранилось фото 1946 года, где молодой человек бежал марафон.

Наука

В 1936 году вышла работа Тьюринга «О вычислимых числах», в тексте которой Алан ввел понятие универсальной машины (позднее она названа машиной Тьюринга). Машина Тьюринга вычисляла все, что только возможно, концепция современного персонального компьютера базируется на проекте, разработанном Тьюрингом.

Алан Тьюринг в молодости

Затем Тьюринг сосредоточился на изучении математики и криптологии на базе Института перспективных исследований в городе Принстоне, штат Нью-Джерси. После защиты докторской диссертации в Принстонском университете в 1938 году молодой ученый вернулся в Кембридж, где устроился на работу на неполный рабочий день в Центр правительственной связи – британскую правительственную организацию, которая работала над взломом шифров.

Личная жизнь

1952 год. Тьюринг открыл дверь и застыл на пороге своей квартиры: в комнатах все перевернуто вверх дном, вспорота обивка мебели. На столе хозяина ждала записка, предупреждающая, что если Тьюринг обратится в полицию, то его интимная тайна раскроется на весь мир. О том, что гениальный ученый – гей, тогда еще не было известно. Шантажировать себя ученый не дал и все же позвонил стражам порядка. Взломщиком оказался знакомый любовника Алана. Но проблема ограбления ушла на второй план, когда в квартире полицейские обнаружили подтверждение нетрадиционной сексуальной ориентации мужчины.

Алан Тьюринг

В начале 1950-х годов гомосексуализм в Соединенном Королевстве был незаконным, поэтому, когда Тьюринг признался в полиции, что у него были сексуальные отношения с преступником, 19-летним Арнольдом Мюрреем, ученого обвинили в грубой непристойности. После ареста Тьюринга вынудили выбирать между принудительным лечением гормональными препаратами для снижения либидо или тюремным заключением. Алан выбрал первое и вскоре подвергся химической кастрации посредством инъекций синтетического гормона эстрогена в течение года, что в конечном итоге сделало его импотентом.

В результате огласки сексуальной ориентации ученого ему запретили продолжать работу с криптографией в GCCS.

Вторая мировая война

Во время Второй мировой войны Тьюринг стал ведущим участником расшифровки шифров немцев. Он работал в Bletchley Park, на станции военного времени GCCS, где совершил пять крупных открытий в сфере криптоанализа, включая разработку электромеханического устройства, используемого в целях расшифровки сигналов шифровальной машины Германии «Enigma». Работу, выпущенную Аланом Тьюрингом, и посвященную дешифровке «Энигмы», его коллеги прозвали «Книгой Профа» (Профом звали его самого за глаза).

Алан Тьюринг расшифровал код машины «Enigma»

Вклад Тьюринга в процесс взлома кодов этим не ограничивается: Алан также написал две статьи о математических подходах к дешифровке кода, которые считаются стратегически важными активами Кодекса и школы Cypher (позже известной как штаб-квартира правительства). Центр правительственной связи только в апреле 2012 года опубликовал эти разработки в Национальном архиве Соединенного Королевства Великобритании.

К концу войны Тьюринг переехал в Лондон, где работал в Национальной физической лаборатории. Среди заметных вкладов Алана в науку за период работы там стоит отметить то, что Тьюринг руководил проектированием автоматического вычислительного механизма и, в конечном итоге, разработал новаторский план компьютера с соответствующими программными продуктами.

Дешифровальная машина Алана Тьюринга «Bombe»

Хотя полная версия ACE не была разработана, ее концепцию использовали в виде модели технологические корпорации во всем мире еще несколько лет, оказывая влияние на дизайн английской Electric DEUCE и американской Bendix G-15, которые считаются первыми в мире персональными компьютерами.

Тьюринг определенное время еще занимал высокопоставленные должности в отделе математики и в вычислительной лаборатории университета в Манчестере. Впервые он занялся изучением проблемы искусственного интеллекта в статье 1950 года «Вычислительная техника и разведка» и предложил эксперимент, известный под названием «Тест Тьюринга» - попытку создать стандарт разработки разведывательной информации для технической отрасли. За последние десятилетия тест оказал заметное влияние на дискуссии по поводу искусственного интеллекта.

Смерть Алана Тьюринга

Лишившись возможности работать в науке, Тьюринг впал в депрессию. Кроме того, на фоне приема гормональных препаратов у мужчины начали выпадать волосы, пропал аппетит и сексуальное влечение, стала расти грудь.

Памятник Алану Тьюрингу

Тьюринг умер 7 июня 1954 года. Миссис Кристи (домработница Алана) приготовила хозяину завтрак и поднялась в спальню, чтобы позвать Тьюринга к столу, но обнаружила в постели бездыханное тело ученого, а на прикроватном столике лежало надкушенное яблоко. После посмертной экспертизы выяснилось, что причиной смерти было отравление цианидом.

Рядом с телом найдены остатки яблока, хотя в желудке не было обнаружено никаких частей яблока. Вскрытие показало «содержание жидкости в желудке, которая сильно пахла горьким миндалем, а также раствор цианида». В других органах также отмечался запах горького миндаля. Вскрытие показало, что причиной смерти стала асфиксия из-за отравления цианидом. Официальной версией объявлено самоубийство.

Бенедикт Камбербэтч в роли Алана Тьюринга в фильме «Игра в имитацию»

В июньской статье BBC профессор философии и эксперт по Тьюрингу Джек Коупленд утверждал, что смерть Тьюринга, возможно, стала случайностью: цианид в яблоках не содержится, ничто в записях последних дней Тьюринга не наталкивало на мысли о суициде, но у Алана дома хранился цианид для химических экспериментов.

Однако известна и другая версия. Когда Вторая мировая война закончилась, Тьюринг работал над дешифровкой советских шифров. Исследователи предполагают, что агенты КГБ инсценировали ограбление в квартире ученого и привели его в ловушку, в результате чего работы над расшифровками советских кодов остановились. А других ученых такого уровня, чтоб продолжить работу Тьюринга, в Великобритании тогда не было.

Награды

• Превосходнейший орден Британской империи
• Член Лондонского Королевского общества

Память

• 10 сентября 2009 года премьер-министр Великобритании Гордон Браун посмертно реабилитировал выдающего соотечественника Алана Тьюринга.
• Термином «компьютер» современный мир обязан Алану Тьюрингу.
• Престижная премия за вклад в информатику (250 тысяч долларов) носит имя Тьюринга.
• Согласно одной из версий, надкушенное яблоко (эмблема компании Apple) стало данью памяти гениальному ученому со стороны Стива Джобса.
• Жизнь гениального ученого отражена в фильме «Игра в имитацию», где роль Тьюринга сыграл британский актер Бенедикт Камбербэтч.

Фото

24smi.org

Впервые компьютер прошел тест Тьюринга

Свершилось. Впервые в истории компьютер с искусственным интеллектом прошел тест Тьюринга. Радоваться или собирать тревожный чемоданчик — решать вам, одно остается фактом: обратного пути нет. Не за горами создание искусственного интеллекта, мощь которого превзойдет человеческую. Но для начала давайте разберемся.

Как пишет The Independent, программа убедила людей в том, что за компьютером сидит 13-летний мальчик. Это означает фактическое прохождение теста Тьюринга, когда компьютер нельзя отличить от человека. Это серьезная веха в развитии искусственного интеллекта, но ученые уже предупреждают, что эта технология может быть использована для совершения киберпреступлений.

Пионер вычислительных технологий Алан Тьюринг утверждал, что компьютер можно назвать мыслящим, если он пройдет тест, в течение которого ему нужно будет обмануть (ввести в заблуждение) 30% собеседников в лице людей в ходе пятиминутных текстовых сообщений.

«Юджин Густман», Евгений Густман, Eugene Goostman — это компьютерная программа, созданная командой российских программистов, которая успешно прошла тест в Королевском обществе в Лондоне. Тридцать три процента судей поверили, что говорят с человеком, сообщают ученые из Университета Рединга, которые и организовали тест.

Отныне можно считать, что это первый компьютер, который прошел знаковый тест. Хотя другие программы тоже близки к успеху. Еще год назад в ходе проведения теста Turing 100 (в честь столетия Алана Тьюринга, если бы он жил и по сей день) Eugene Goostman получил крайне высокие оценки судей. Вместе с программой тест проходили и знакомые многим Cleverbot, Ultra Hal, Elbot the Robot и JFRED.

Версия «Юджина», созданного еще в 2001 году, есть и в Интернете.

Компьютерная программа утверждает, что она — 13-летний мальчик из Одессы, Украина.

«Наша главная идея заключалась в том, что он знает все и ничего не знает, а возраст Юджина это объясняет, — говорит Владимир Веселов, один из создателей программы. — Мы провели много времени, разрабатывая персонажа с правдоподобной личностью».

Успех программы, скорее всего, вызовет определенные опасения по поводу будущего вычислений, говорит Кевин Уорвик, приглашенный профессор в Университете Рединга и заместитель вице-канцлера по исследованиям в Университете Ковентри.

«В сфере искусственного интеллекта нет более знакового и спорного этапа, чем тест Тьюринга, когда компьютер убеждает достаточное количество следователей в том, что он не машина, а человек. Имея компьютер, который может обмануть человека, можно считать это тревожным сигналом для развития киберпреступности».

Попробуйте сами представить, насколько важным может быть превращение любых кибернетических собеседников с искусственным интеллектом почти в людей по переписке. Когда спам-боты станут неотличимы от людей.

В ходе теста, организованного Королевским обществом, было испытано пять программ. Алан Тьюринг создал свой тест в ходе написания работы «Вычислительная техника и интеллект». В ней он отметил, что поскольку «мышлению» сложно дать определение, важно понять, может ли компьютер имитировать реальное человеческое существо. С тех пор тест стал ключевым элементом философии искусственного интеллекта.

К 60-летию со дня смерти Тьюринга тест был пройден.

hi-news.ru

Алан Тьюринг Создатель умозрительной концепции компьютера

Алан Тьюринг

Создатель умозрительной концепции компьютера

В математике имеется множество доказательств существования. Однако есть колоссальная разница между способностью Доказать, что нечто существует, и способностью построить это нечто. Тьюринг доказал, что его универсальная машина существует, показал, каким образом она строится. Следует иметь в виду, что он создал монументальную работу в 1936 году — примерно за десять лет до того, как были построены первые вычислительные машины.

Джон Вейценбаум

Алан Тьюринг

Алан Мэтисон Тьюринг родился в Лондоне в 1912 году в семье чиновника индийской гражданской службы Джулиуса Тьюринга и Сары Тьюринг, урожденной Стоней. Шотландская фамилия Тьюринг имеет нормандское происхождение. Англоирландская семья Стоней йоркширского происхождения дала обществу нескольких выдающихся физиков и инженеров.

Интерес к науке, и в частности к математике, у Алана Тьюринга проявился рано, еще в начальной школе и в пансионе, в который он поступил в 1926 году. Некоторые характерные черты, присущие зрелому Тьюрингу, были заметны уже тогда.

Принимаясь за ту или иную задачу, он начинал ее решение с азов — привычка, которая дает свежесть и независимость его работам, но также, несомненно, делает автора трудно читаемым.

В 1931 году в девятнадцатилетнем возрасте Тьюринг в качестве математического стипендиата поступил в Королевский колледж Кембриджского университета. Четырьмя годами позже защитил диссертацию «Центральная предельная теорема теории вероятности» (которую он самостоятельно «переоткрыл», не зная об аналогичной предшествующей работе) и был избран членом Королевского научного общества. Именно в 1935 году он впервые начал работать в области математической логике и проводить исследования, которые уже через год привели к выдающимся результатам: решению одной из проблем Д. Гильберта и изобретению умозрительной машины (машины Тьюринга), по своему логическому устройству являющейся прообразом цифровых компьютеров, созданных только спустя десять лет.

Предыстория этого была следующей. В Париже в 1900 году на Международном математическом конгрессе знаменитый математик Давид Гильберт представил список нерешенных проблем. В этом списке второй значилась задача доказательства непротиворечивости системы аксиом обычной арифметики, формулировку которой в дальнейшем Гильберт уточнил как «Ent- scheidungsproblem» (проблема разрешимости). Она заключалась в нахождении общего метода, который позволил бы определить, «выполнимо ли данное высказывание на языке формальной логики, т. е. установить его истинность». Алан Тьюринг впервые услышал об этой проблеме на лекциях Макса Ньюмена в Кембридже (он работал там преподавателем математики с 1924 года) и в течение 1936 года получил ответ: проблема Гильберта оказалась неразрешимой. Результаты работы он описал в своей знаменитой статье в 1936–1937 годах. Но «значение статьи, в которой Тьюринг изложил свой результат, — писал Джон Хопкрофт, — простирается за рамки той задачи, по поводу которой статья была написана. Работая над проблемой Гильберта, Тьюрингу пришлось дать четкое определение самого понятия метода. Отталкиваясь от интуитивного представления о методе как о некоем алгоритме, т. е. процедуре, которая может быть выполнена механически (здесь, по- видимому, Тьюринг воспользовался терминологией М. Ньюмена — „чисто механический процесс“, примененной на лекции, излагающей проблему Гильберта), без творческого вмешательства, он показал, как эту идею можно воплотить в виде подробной модели вычислительного процесса. Полученная модель вычислений, в которой каждый алгоритм разбивался на последовательность простых, элементарных шагов, и была логической конструкцией, названной впоследствии машиной Тьюринга».

Значение работы Тьюринга для теории вычислений велико: «Машина Тьюринга за данный большой, но конечный промежуток времени способна справиться с любым вычислением, которое может выполнить всякий сколь угодно мощный современный компьютер».

Тьюринг стал первым, достигшим понимания универсальной природы вычислительной машины. Он показал, что можно построить универсальную машину, способную работать так же, как любая простая машина Тьюринга, если в нее ввести описание этой простой машины.

В сентябре 1936 года Тьюринг покидает Кембридж и перебирается в Америку в Принстонский университет, где работает куратором. Там в 1938 году он получает степень доктора философии. В то время в Принстонском университете работали такие знаменитости, как Черч, Курант, Эйнштейн, Харди, фон Нейман.

Между Нейманом и Тьюрингом состоялись первые дискуссии по вычислительным и «думающим» машинам. Джон фон Нейман проявил живой интерес к идее универсальной машины и предложил Тьюрингу поработать в Принстоне в должности своего ассистента. Тьюринг не принял это предложение и весной того же года возвратился в Кембридж, где ему подтвердили звание и положение члена Королевского колледжа университета.

Период жизни и деятельности Алана Тьюринга с 1939 по 1945 год долгое время был скрыт завесой секретности. Мать Тьюринга, опубликовавшая в 1959 году воспоминания о сыне, скупо писала, что сразу же после объявления войны Тьюринга приняли на работу в качестве государственного служащего в управление связи Министерства иностранных дел. Вначале его местопребывание сохранялось в тайне, хотя позднее стало известно, что он работал в Блетчли-парке близ Лондона, где проводилась особо секретная работа по криптоанализу.

Электрическая шифровальная машина «Энигма»

Работа в Блетчли-парке велась в рамках засекреченного проекта «Ультра», целью которого был поиск метода расшифровки секретных немецких кодов. Для шифрования секретнейших приказов верховного главнокомандования вермахта, аппарата полиции, СД, СС в Германии использовалась электрическая шифровальная машина «Энигма». Еще до начала Второй мировой войны поляки сумели сделать точную копию «Энигмы» и переправить ее в Англию. Но без ключа и схемы коммутации (немцы меняли их три раза в день), даже имея в качестве приемника еще одну «Энигму», трудно было дешифровать сообщение. Для разгадки секретного шифра в Блетчли-парке собралось любопытное общество выдающихся математиков, шахматистов, любителей кроссвордов, знатоков различных областей знаний и даже двух музыкантов. Среди этих людей, оторванных от внешнего мира, был и Алан Тьюринг, возглавлявший одну из групп, в которой работали двенадцать математиков и четыре лингвиста.

В работу его группы и некоторых других входило создание различных специальных вычислительных машин для целей дешифровки немецких сообщений. Надо сказать, что блестящие идеи умозрительной «машины Тьюринга» воплотились в реальных машинах, созданных в Блетчли-парке. Среди них были «Хит Робинсон», электромеханическая машина, включавшая два фотоэлектрических устройства считывания с перфоленты со скоростью 2000 символов в секунду (подобно бесконечной ленте и считывающей головке «машины Тьюринга»), арифметическое устройство на реле и печатающий блок, «Питер Робинсон», «Супер Робинсон» и т. д. Среди разработчиков, кроме Тьюринга, были Уинн- Уильямс, Флауэрс и др. Эти машины работали по принципу перебора различных комбинаций из символов немецкого кода до получения осмысленного сообщения. В сентябре 1942 года в Блетчли-парк прибыл профессор М. Ньюмен (тот самый, из Кембриджа) и возглавил группу специалистов (Т. Флауэрс, А. Кумбс, С. Броуд-бейт, У. Чандлер, И. Гуд, Д. Мичи) по созданию электронной вычислительной машины для той же цели. В результате в декабре 1943 года была создана первая (не только в Англии, но и в мире) электронная вычислительная машина «Колосс», содержащая 2000 электронных ламп.

В этой машине использовался только один тип лент, как и предлагал А. Тьюринг, — «данные» (в закодированном виде перехваченные за день неприятельские сообщения), скорость считывания с которых достигала 5000 символов в секунду (использовались пять фотосчитывающих устройств). Машина в поисках соответствия сопоставляла зашифрованное сообщение с уже известными кодами «Энигмы», которые хранились в кольцевых регистрах, выполненных на тиратронах. К концу войны было изготовлено около 10 «Колоссов».

Компьютер «Колосс»

Очевидно, непосредственного участия в создании «Колосса» Тьюринг не принимал, он выступал в роли консультанта, но как признался И. Гуд, Ньюмену при создании машины очень помогла работа Тьюринга 1936 года. «Я не хочу сказать, что мы выиграли войну благодаря Тьюрингу, — вспоминал многие годы спустя И. Гуд, — но беру на себя смелость сказать, что без него мы могли бы ее и проиграть». За работу в Министерстве иностранных дел (в Блетчли-парке) во время войны А. Тьюринг был награжден орденом Кавалера Британской империи IV степени.

До сих пор остается невыясненной история встречи во время войны Тьюринга с фон Нейманом. История эта, или, как ее назвали позднее, легенда, состоит в том, что эта встреча двух выдающихся математиков имела решающее значение для развития современной компьютерной техники. Известно, что Тьюринг совершил, по крайней мере, одну поездку в США в 1943 году, хотя некоторые утверждают, что он бывал там и в 1942 году. Кроме фон Неймана, он встречался также с Клодом Шенноном, но они, очевидно, не обсуждали вопросов по поводу вычислительных машин.

Ситуацию взаимоотношений этих знаменитостей, наверно, лучше всего обрисовал С. Френкель, который писал: «Многие люди провозгласили фон Неймана отцом вычислительных машин (в современном смысле термина), но я уверен, что он никогда не сделал бы подобной ошибки сам. Его (фон Неймана) достоверно можно назвать „повивальной бабкой“, и он настойчиво утверждал мне и другим, что фундаментальная концепция принадлежит Тьюрингу, поскольку подобное не предвидели ни Бэббидж, ни Лавлейс, ни другие».

В 1945 году Алан Тьюринг, отказавшись от лекторской работы в Кембриджском университете, перешел по рекомендации М. Ньюмена в Национальную физическую лабораторию (НФЛ), где организовалась группа по проектированию и созданию вычислительной машины АСЕ (Automatic Computing Engine). В течение трех лет (1945–1948), пока существовала эта группа, он сделал первые наброски АСЕ и внес ряд предложений по ее конструированию. Отчет Тьюринга по АСЕ датирован более поздней датой и ссылается на известный черновой отчет фон Неймана по EDVAC. Но Тьюринг пошел значительно дальше, т. к. его работа содержала много конкретных деталей и имела полную концепцию компьютера с хранимой программой. Многие утверждают, что Тьюринг предложил один из первых проектов такого компьютера — концепцию, которую считают фундаментальной в вычислительном мире и которая была предложена им независимо от Маучли, Эккерта и фон Неймана.

Отчет по АСЕ был передан в исполнительный комитет НФЛ 19 марта 1946 года с сопроводительной запиской Уомерсли, в которой сообщалось, что, хотя отчет основан на проекте EDVAC, последний содержит ряд идей, принадлежащих Тьюрингу. Хотя о работе Тьюринга во время войны многое неизвестно, она, безусловно, значительна, хотя бы по тем моментам, которые обозначены в проекте АСЕ. Машина под названием MOSAIC, основанная на первичном варианте этого проекта, была вскоре построена Чандлером и Кумбсом.

В сентябре 1948 года Тьюринг перешел на работу в Манчестерский университет, номинально заняв должность заместителя директора лаборатории вычислительных машин, хотя в действительности он числился в математическом отделе М. Ньюмена и являлся ответственным за программирование.

В Манчестерском университете с конца 1940 года под руководством Ф. Уильямса и Т. Килбурна разрабатывалась вычислительная машина «Марк-1». 21 июля 1948 года на машине была запущена 52-минутная программа, и в настоящее время считается, что «Марк-1» был первым действующим компьютером с хранимой программой.

При работе над усовершенствованием манчестерской машины М. Ньюмен первым пришел к изобретению индексного регистра, а А. Тьюринг написал первое руководство по программированию. Кроме того, Тьюрингом было придумано еще одно новшество. В машине «Марк-1» использовался 5-битный код для представления команды, причем каждая команда содержала 4 таких кода, т. е. 20 бит. С целью облегчения программирования Тьюринг предложил поставить в соответствие каждому 5-битному коду определенный символ из набора 32 знаков (25) — по числу возможных комбинаций. Символы, которые, по Тьюрингу, соответствовали пятизначному двоичному коду, содержали цифры, буквы и знаки препинания, имеющиеся на стандартной клавиатуре телепринтера. Например, символ «/» (косая черта) был обозначен как 00000, буква «R» — 01010 и т. д. В дальнейшем, как известно, символы компьютеров, в том числе и современных персональных, стали занимать 8-битный код (байт). Их число может достигать 256 различных знаков (28).

В конце 40-х годов Тьюринг занялся проблемой «мыслящих» машин, машинного интеллекта, которая к настоящему времени сформировалась в целое направление под названием «Искусственный интеллект». Многие ученые (в частности, Дж. Сирл) считают Алана Тьюринга основоположником искусственного интеллекта. Первая его статья «Intelligent Machinery» в форме отчета Национальной физической лаборатории вышла в 1948 году, а затем в 1950 году в английском журнале «Mind» была опубликована его основополагающая статья «Computing Machinery and Intelligence». В русском переводе она вышла под названием «Может ли машина мыслить?». И сегодня анализ этой проблемы Тьюрингом «остался, пожалуй, самым лучшим из всего, что стоит прочитать каждому желающему понять суть дела».

«Я собираюсь рассмотреть вопрос „Могут ли машины мыслить?“ — этими словами Тьюринг начинает статью, но вскоре он заменяет исходную постановку вопроса совершенно иной, в которой „мышление“ машины рассматривается в технических терминах. В качестве критерия оценки мыслительной деятельности машины Тьюринг предлагает использовать ее действия в процессе „игры в имитацию“ (Imitation game). Эта „игра“ в дальнейшем получила название теста Тьюринга.

В современном понимании тест Тьюринга интерпретируют следующим образом: если машина способна имитировать поведение, которое эксперт- экзаменатор не сможет отличить от поведения человека, обладающего мыслительными способностями (у Тьюринга испытуемые — человек и машина — отделены от эксперта-экзаменатора, задающего вопросы, стенами комнат и общаются посредством телеграфа), то машина также обладает этими способностями. С 50-х годов было опубликовано много работ по вопросу о том, как программно реализовать тест Тьюринга и что „можно надеяться получить из современного уровня эвристического программирования“. О своих надеждах и прогнозах А. Тьюринг писал в конце статьи: „Мы можем надеяться, что вычислительные машины в конечном счете смогут конкурировать с людьми во всех чисто интеллектуальных сферах деятельности. Но с какими машинами лучше всего начать двигаться к этой цели? Даже на этот вопрос ответить затруднительно. Многие люди думают, что лучше всего машина может выявить свои возможности в чрезвычайно абстрактной области, подобной игре в шахматы. Можно также утверждать, что лучше всего было бы снабдить машину наилучшими „органами чувств“ (датчиками) из числа тех, что можно купить, а затем учить эту машину понимать и говорить по-английски. Этот процесс может быть сходен с обычным обучением ребенка. То есть машине надо указать на тот или иной предмет, назвать его и т. п. Повторяю, что я не знаю, как правильно ответить на этот вопрос, но я думаю, что следует попытаться использовать два этих подхода.

Мы можем заглядывать вперед лишь на очень небольшое расстояние, но уже сейчас очевидно, что нам предстоит еще очень многое сделать в той области, которая была предметом настоящей статьи“.

О Тьюринге, как о личности с нетрадиционными взглядами, со странностями характера, вспоминают многие его коллеги. О его чудачествах ходили легенды. Живя в Кембридже, он никогда не ставил часы по сигналам точного времени, а вычислял время в уме, отмечая положение определенной звезды.

В Блетчли-парке в начале июня каждого года с ним происходили сильные приступы сенной лихорадки (аллергии), и тогда он приезжал на работу на велосипеде в противогазе, спасаясь от пыльцы. У его велосипеда был дефект: через регулярные промежутки времени спадала цепь. Вместо того чтобы починить его, он подсчитывал число оборотов педалей, чтобы вовремя слезть с велосипеда и поправить цепь. Он привязывал, как вспоминает И. Гуд, цепью свою кружку к радиатору отопления, чтобы ее не стащили.

Однажды Тьюринг, узнав о падении курса английского фунта, расплавил имеющиеся серебряные монеты и закопал слиток на территории парка, но затем забыл, где именно. Тьюринг был неплохим спортсменом. После войны, чувствуя необходимость в физической разрядке, он пробежал длинную дистанцию и нашел, что преуспел в этом. Затем он выиграл трехмильную и десятимильную дистанции своего клуба, оба раза в рекордное время, а в 1947 году занял пятое место в марафонском забеге.

Многие коллеги вспоминают его энтузиазм и волнение, с которыми он брался за любую идею, интересовавшую его, — от „говорящего“ зайца до трудной научной проблемы. На него смотрели с большим уважением, т. к. он выделялся своим интеллектом и оригинальностью мышления. Его характеризовали как врожденного учителя, способного решить и объяснить любую необычную задачу. Кроме того, „не последнее слово сказано о нем как об инженере“, — говорил У. Чандлер.

Кроме выдающихся успехов, которых он добился в области компьютерной науки и машинного интеллекта, в области „чистой“ математики Тьюринг получил ряд результатов в теории аппроксимации групп Ли, конечных групп и в вычислении дзета-функции Римана.

В конце жизни он занялся вопросами биологии, а именно разработкой химической теории морфогенеза, которая дала полный простор для его редкого сочетания способностей математика с точностью вычислительной машины и одаренного философа, полного смелых и оригинальных идей. Предварительный доклад 1952 года и отчет, который появился уже после его смерти, описывают только первые наброски этой теории.

Для восстановления здоровья Тьюринг обращался в большинстве случаев к домашним средствам. Он придумал игру под названием „Необитаемый остров“. Правила игры заключались в том, что все химические вещества (в том числе и лекарства) должны быть получены из бытовых продуктов. Так он получил цианистый калий и принял его. Утром 8 июня 1954 года его нашли в постели мертвым. Через несколько дней ему исполнилось бы 42 года.

Заслуги Алана Мэтисона Тьюринга в вычислительном мире велики. И, как свидетельство тому, известнейшая Ассоциация по вычислительной технике — ACM (Association for Computing Machnery, создана в 1947 году) учредила премию его имени. Первым лауреатом премии Тьюринга в 1966 году стал Алан Перлис (один из создателей АЛГОЛа) — первый президент ACM. В дальнейшем этой премии удостаивались такие виднейшие ученые, как Джон Бэкус (создатель Фортрана), Джон Маккарти (создатель ЛИСПа, первый, кто ввел в практику термин „искусственный интеллект“), Кеннет Айверсон (создатель АЛЛ), Герберт Саймон и Аллен Ньюэлл (создатели эвристического программирования) и др.

Многие языки программирования носят имена великих математиков: ЕВКЛИД, ПАСКАЛЬ, БЭББИДЖ и т. д. В 1982 году ученые университета в Торонто создали более мощный, чем ПАСКАЛЬ, язык программирования и назвали его ТЬЮРИНГ.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

history.wikireading.ru

Как осуждённый Алан Тьюринг стал героем страны — Look At Me

В рубрике «Икона эпохи» мы рассказываем о художниках, дизайнерах, режиссёрах, музыкантах и других творческих профессионалах, которым удалось создать узнаваемый стиль и повлиять на современную культуру. Наш герой на этой неделе — основоположник информатики, математик и криптограф Алан Тьюринг, который был посмертно помилован 24 декабря королевой Великобритании.

 

  

Алан Мэтисон

Тьюринг

(Alan Mathison Turing)

1912-1954, Великобритания

математик, логик, криптограф

  

 

Первые годы и успехи в учёбе

Историю современных компьютеров можно рассказывать по-разному: в «Википедии» она, например, начинается с изобретения счёта в Древнем Вавилоне примерно 6 000 лет назад. Однако наиболее значительный скачок, который привёл к появлению компьютеров, произошёл в первой половине XX века, когда были изобретены первые вычислительные машины. Одной из них была «машина Тьюринга» — гипотетическое устройство, придуманное в 1936 году Аланом Тьюрингом — учёным, которого считают одним из основоположников информатики.

Изобретателю вычислительной машины было всего 24 года — будущий математик и учёный с детства проявлял нетипичные способности и быстро достиг высот в математике. Он поступил в школу в 6 лет, и уже тогда его преподаватели заметили, что он одарённый ребенок. В 13 лет Тьюринг начал учиться в знаменитой независимой школе для мальчиков Sherborne School в Дорсете, которая существует с XVI века: там он добился больших успехов в математике, но его учителя не одобряли этого, потому что считали гуманитарные науки более важными.

В 1928 году Тьюринг познакомился с Кристофером Морком — одарённым мальчиком, который тоже интересовался математикой и новыми технологиями. Два года спустя Морком умер от «бычьего туберкулеза». Тьюринг предчувствовал смерть близкого друга и был поражён тем, что наука не может объяснить такие ощущения. Смерть Моркома очень повлияла на учёного, его философские взгляды и представление о смерти. На протяжении всей своей жизни он пытался найти рациональное объяснение таким событиям, и его размышления на эту тему легли в основу статьи «О вычислимых числах в приложении к проблеме разрешения».

«Машина Тьюринга» и расшифровка сообщений «Энигмы»

В 1931 году будущий учёный поступил в Кембридж, где его учителем был известный математик Годфри Харолд Харди, исследовавший теорию чисел и теорию функций. Закончив колледж в 1934 году, Тьюринг начал посещать лекции учёного Макса Ньюмена, где узнал о проблеме «разрешимости» Гилберта. Размышляя над этой проблемой, Тьюринг придумал устройство, которое могло бы выполнять функции любой другой машины, то есть вычислять всё, что возможно вычислить. Эта концепция была названа «машиной Тьюринга». Кроме того, в своей статье Тьюринг доказал, что проблема остановки такой машины неразрешима, опровергнув теорию Гилберта. Это же доказал и математик и логик Алонзо Чёрч, с которым Тьюринг работал в 1936—1938 гг. в Принстонском университете.  

«Бомба»

В конце 1930-х Тьюринг начал работать в Блетчли-парке — особняке в Милтон Кинсе (город неподалёку от Лондона), где то время находилось главное шифровальное подразделение Великобритании, которое сейчас называется Центром правительственной связи (GCHQ). Там Тьюринг вместе с другими учёными пытался дешифровать «Энигму» — портативную машину для шифрования сообщений, которые использовали немецкие военные. На основе криптографического анализа алгоритма «Энигмы», который провёл Тьюринг, в 1940 году была построена дешифровальная машина «Бомба». Она расшифровала множество сообщений немцев: благодаря ей англичане узнали о планах вторжения в СССР и о деятельности немецких подводных лодок во время операции «Битва за Атлантику».

Блетчли-парк

Последние годы и посмертное признание

Гомосексуализм считался преступлением в Великобритании с конца XVI века: сначала, согласно «Акту о содомии», гомосексуалистов казнили, но в XIX веке это наказание было заменено тюремным заключением. В 1885 году была принята «поправка Лабушера», по которой был осуждён Оскар Уайльд — она действовала до 1967 года, и именно в соответствии с ней судили и Тьюринга. Он никогда не скрывал свою ориентацию — об этом знали все его друзья и коллеги, в том числе и те, которые работали с ним во время войны.

Однако в 1952 году Тьюринга осудили за связь с 19-летним Арнольдом Мюреем. Молодой человек обокрал дом учёного, Тьюринг заявил в полицию, и ему пришлось рассказать полицейским о связи с Мюреем. Учёного осудили: он должен был выбрать между тюремным заключением и химической кастрацией. Он выбрал последнее. Кроме того, ему было запрещено работать в GCHQ, и это стало трагедией для Тьюринга — в 1954 году он покончил жизнь самоубийством.

В последующие десятилетия, когда «поправка Лабушера» была отменена, Тьюринга признали одним из 100 величайших британцев в истории, а 24 декабря 2013 года он был посмертно помилован королевой Великобритании. Кроме того, Тьюринг стал иконой британского квир-сообщества и кумиром многих математиков — спустя 100 лет после его рождения, в 2012 году, в Великобритании и других странах отмечался «Год Алана Тьюринга», в рамках которого было организованы научные конференции, выставки и другие события. 

 

Таймлайн

1928

Знакомится с Кристофером Морком

1931

Поступает King’s College в Кембридже

1936

Изобретает «машину Тьюринга», пишет статью «О вычислимых числах в приложении к проблеме разрешения» и начинает работать в Принстонском университете

1938

Начинает работать в GCHQ

1942

Отправляется в США для строительства «Бомбы» в Вашингтоне

1945

Награждён орденом Британской империи за военную службу

1950

В журнале Mind опубликована статья «Вычислительные машины и разум», в которой говорится о знаменитом «тесте Тьюринга»

1952

Осуждён за связь с Арнольдом Мюреем

 

Влияние

Тест Тьюринга

Один из самых заметных вкладов Тьюринга в современную науку — это придуманный им тест, который учёный впервые изложил в своей статье «Вычислительные машины и разум» в 1950 году. Суть теста Тьюринга  — определить, может ли мыслить машина. Его стандартная интерпретация заключается в следующем: «Вычислительные машины и разум». Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или с компьютерной программой. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор». При этом все участники теста не видят друг друга, а беседа ведётся в режиме «только текст». Тест Тьюринга применяется до сих пор: пока компьютеры по-прежнему не могут его пройти. 

Становление информатики как науки

Тьюринг считается одним из основоположников информатики. В своих статьях он формализировал важное для этой науки понятие «алгоритма». Кроме того, учёный фактически изобрел устройство-прототип IBM и всех современных компьютеров — «машину Тьюринга». До нее существовала только механическая вычислительная машина Чарльза Бэббиджа, который построил ее в начале XIX века. 

Что можно найти в продаже

 

www.lookatme.ru

Тест Тьюринга. Новый ум короля [О компьютерах, мышлении и законах физики]

Тест Тьюринга

Представьте себе, что появилась новая модель компьютера, объем памяти и число логических ячеек которого больше, чем у человеческого мозга. Представьте далее, что такие компьютеры грамотно запрограммированы и в них введено огромное количество необходимых данных. Производители убеждают вас, что эти устройства могут на самом деле мыслить, и, возможно, утверждают, что подобные компьютеры в действительности являются разумными. Или они идут еще дальше и заявляют, что эти машины могут чувствовать — чувствовать боль, радость, сострадание, гордость и т. п., и что они на самом деле понимают, что делают. То есть, как будто бы утверждается, что машины обладают сознанием.

Как нам понять, можно ли верить производителям? Когда мы покупаем устройство, мы, как правило, судим о его качестве лишь по полезным для нас функциям.

Если устройство работает по назначению, оно нас устраивает. Если нет — его ремонтируют или меняют на новое. Чтобы проверить справедливость утверждений производителей о наличии человеческих качеств у данного устройства, мы должны, в соответствии с указанным критерием, всего лишь потребовать от устройства поведения, повторяющего поведение человека в отношении данных качеств. Если устройство поведет себя удовлетворительно, к производителям нет претензий, и компьютер не требует возврата для ремонта или замены.

Такая схема дает существенно операционалистский подход к рассмотрению подобных вопросов. Операционалист скажет вам, что компьютер мыслит, если компьютер ведет себя точно так же, как и человек в момент раздумий. Примем, для начала, эту операционалистскую точку зрения. Естественно, от компьютера здесь не требуется расхаживать по комнате, подобно тому, как мог бы вести себя размышляющий о чем-то человек. Еще меньше мы озабочены тем, чтобы компьютер был внешне похож на человека или напоминал на ощупь человеческое тело: эти качества не имеют отношения к назначению компьютера. То, что нас действительно интересует — его способность выдавать схожие с человеческими ответы на любой вопрос, какой нам заблагорассудится ему задать. И мы примем, что компьютер на самом деле думает (чувствует, понимает и т. д.), если его манера отвечать на наши вопросы будет неотличима от человеческой.

Этот подход очень горячо отстаивался в знаменитой статье Алана Тьюринга [1950] «Вычислительные машины и интеллект», появившейся в 1950 году в философском журнале Mind. (Фамилию Тьюринг мы еще встретим позже.) В этой статье впервые была предложена идея того, что сейчас называют тестом Тьюринга. Тест предназначался для ответа на вопрос о том, можно ли резонно утверждать, что машина думает. Пусть утверждается, что некоторый компьютер (подобный тому, который продают производители из описания выше) в действительности думает. Для проведения теста Тьюринга компьютер вместе с человеком-добровольцем скрывают от глаз опрашивающей[22] (проницательной). Опрашивающая должна попытаться определить, где компьютер, а где человек, задавая им двоим пробные вопросы. Вопросы, а еще важнее — ответы, которые она получает, передаются в безличной форме, например, печатаются на клавиатуре и высвечиваются на экране. Единственная информация, которой будет располагать опрашивающая — это то, что она сама сможет выяснить в процессе такого сеанса вопросов и ответов. Опрашиваемый человек честно отвечает на все вопросы, пытаясь убедить женщину, что он и есть живое существо; компьютер, однако, запрограммирован таким образом, чтобы обмануть опрашивающую и убедить ее в том, что человек на самом деле он. Если в серии подобных тестов опрашивающая окажется неспособной «вычислить» компьютер никаким последовательным образом, то считается, что компьютер (или компьютерная программа, программист, разработчик и т. д.) прошел данный тест.

Можно возразить, что тест на самом деле не очень-то честный по отношению к компьютеру. Если бы роли человека и машины поменялись, и человеку нужно было бы прикидываться компьютером, определить «кто есть кто» не составило бы никакого труда: опрашивающей лишь стоило бы задать какой-нибудь очень сложный арифметический пример. Хороший компьютер тут же выдал бы правильный ответ, а человек оказался бы в замешательстве. (Здесь, однако, следует проявить осторожность. Среди людей известны «вычислительные дарования», способные в уме решать весьма нетривиальные счетные задачи с безошибочной точностью и без всяких видимых усилий. Например, сын неграмотного крестьянина Иоганн Мартин Захария Дазе[23], живший в Германии с 1824 по 1861 год, в уме перемножал любые два восьмизначных числа менее чем за минуту, а за шесть минут он перемножал два двадцатизначных числа! Такие способности не мудрено принять за результат работы компьютера. Более поздний пример (1950-е годы) — столь же исключительные вычислительные способности Александра Айткена, профессора Эдинбургского университета. Нужно, чтобы арифметическое задание опрашивающей было гораздо сложнее — например, перемножить два тридцатизначных числа за две секунды. Хороший современный компьютер запросто справится с таким упражнением.)

Итак, часть задачи программистов состояла бы в том, чтобы в некоторых вещах компьютер казался глупее, чем он есть на самом деле. Если опрашивающая задает сложный арифметический пример, подобный приведенному выше, компьютер должен притвориться, что не в силах на него ответить — иначе его немедленно изобличат! Я, правда, не думаю, что задача сделать компьютер глупее в указанном смысле является серьезной проблемой для программистов компьютеров. Главная сложность — научить компьютер отвечать на простейшие вопросы на проверку «здравого смысла», с которыми у человека вообще не будет проблем!

У конкретных вопросов такого типа есть, однако, одно слабое место. Каков бы ни был вопрос, легко придумать способ заранее научить компьютер отвечать на данный вопрос точно так же, как на него ответил бы человек. И тем не менее, недостаток понимания компьютером сути весьма вероятно обозначится при продолжительном опросе, особенно если вопросы носят нестандартный характер и требуют настоящего осмысления. Искусство опрашивающей должно включать как умение изобрести оригинальные вопросы, так и умение дополнить их позже другими вопросами на понимание таким образом, чтобы выяснить, действительно ли вопросы были усвоены. Кроме того, она может периодически подбрасывать бессмысленные вопросы (сможет ли компьютер их распознать?), или вставлять один-другой с виду бессмысленный, но на деле все-таки имеющий смысл вопрос. Например, она может спросить: «Я слышала, что сегодня утром носорог летел вверх по Миссисипи на розовом воздушном шаре. Что Вы об этом думаете?» (Тут можно живо представить себе, как лоб компьютера покрывается капельками холодного пота — если выбрать наименее подходящую метафору.) Он может оказаться начеку и ответить: «Пожалуй, это звучит странно». Что ж, пока неплохо. Женщина: «Правда? Мой дядя как-то проделал это, причем туда и обратно, только на сероватом с полосками. Чего же тут странного?» Ясно, что без понимания компьютер скоро будет разоблачен. Отвечая на первый вопрос, он может даже ляпнуть: «Носороги не летают», — если в банках памяти удачно всплывет информация о том, что у них нет крыльев. Или ответить на второй вопрос, что носороги не бывают полосатыми. А дальше женщина может, например, подсунуть совершенно бессмысленный вопрос, заменив отдельные слова: «под Миссисипи», или «внутри розового воздушного шара» и т. п., и выяснить, хватит ли у компьютера здравого смысла, чтобы обнаружить существенное различие!

Оставим на время в стороне вопрос о том, возможно ли (а если да, то когда станет возможно) создание компьютера, который пройдет тест Тьюринга. Предположим вместо этого — исключительно для того, чтобы обсудить проблему — что такие машины уже созданы. Возникает резонный вопрос, должен ли прошедший тест компьютер непременно быть признан мыслящим, чувствующим, понимающим и т. д.? Этот вопрос мы рассмотрим очень скоро, а пока обсудим некоторые связанные с ним аспекты. Например такой: если производители честны во всех своих самых смелых заявлениях и их устройство есть мыслящее, чувствующее, понимающее, сознательное существо, то покупка устройства возлагает на нас моральную ответственность. Так непременно должно быть, если производителям можно верить. Использовать такой компьютер для наших нужд и не учитывать его переживаний было бы предосудительно. С моральной точки зрения такое использование — это то же, что и жестокое обращение с рабом. Прежде всего, мы были бы должны избегать причинить компьютеру боль, которую, по утверждениям производителей, он способен чувствовать. Выключение компьютера, возможная его продажа после того, как компьютер к нам привык, были бы сопряжены для нас с моральными проблемами. Таких проблем возникло бы великое множество, и они были бы того же сорта, что и проблемы, которые возникают у нас в отношениях с другими людьми и живыми существами. Все это стало бы для нас вопросом первостепенной важности. И крайне важной для нас (да и для административных органов!) стала бы уверенность в том, что реклама производителей типа:

Каждое мыслящее устройство прошло тщательное тестирование по Тьюрингу группой наших экспертов

действительно является правдой.

Несмотря на очевидную абсурдность некоторых аспектов рассматриваемого вопроса (в частности, моральных), мне кажутся достаточно обоснованными доводы в пользу того, что успешно пройденный тест Тьюринга есть указание на присутствие мысли, интеллекта, понимания или сознания. В самом деле, на чем еще могут основываться наши убеждения в присутствии этих качеств у других людей, кроме как на беседе с ними? Строго говоря, другие критерии тоже существуют: выражение лица человека, движения его тела и, вообще, его действия могут оказать на нас весьма сильное влияние. Не будет ничего сверхъестественного, если (возможно, в недалеком будущем) появится робот, который сможет удачно имитировать человеческую мимику и жесты. Тогда необходимость прятать робота и человека от опрашивающей отпадет, но критерии теста, которые будут у нее в распоряжении, останутся неизменными.

Лично я готов к тому, чтобы значительно упростить тест Тьюринга. Мне кажется, что требовать от компьютера идеального подражания человеку так, чтобы стать неотличимым от него в каких-то существенных вопросах, это требовать от компьютера больше, чем надо. Мне бы хватило, чтобы наша проницательная опрашивающая по ответам на свои вопросы просто убедилась, что имеет дело с сознательным разумом, пусть даже чужеродным. Вот то, что реально недостижимо во всех созданных на сей день компьютерных системах. Предвижу, однако, вероятность того, что после разоблачения компьютера у опрашивающей может возникнуть (возможно, подсознательное) нежелание приписать ему разумные качества даже тогда, когда она способна эти качества различить. Или наоборот, у нее может создаться впечатление «присутствия чужеродного разума», и она станет подыгрывать компьютеру, даже если «чужеродного разума» и нет. Поэтому исходный вариант теста Тьюринга гораздо предпочтительней в силу большей объективности, и ниже я обычно буду придерживаться той схемы. Присущая ей «несправедливость» по отношению к компьютеру, о которой говорилось выше (чтобы пройти тест, компьютер должен уметь все, что и человек, а человек не обязан иметь способности компьютера), не смущает сторонников теста Тьюринга, считающих этот тест точным испытанием на способность мыслить, чувствовать и т. д. Во всяком случае, многие из сторонников теста придерживаются той точки зрения, что до того, как компьютер будет способен в действительности пройти тест, ждать осталось недолго — скажем, до 2010 года. (По прогнозам самого Тьюринга, 30 %-ное успешное прохождение теста с опрашивающим «средних» способностей и всего с 5-минутным ограничением на продолжительность опроса могло бы быть реализовано к 2000 году.) Они уверены, что даже такая «предубежденность» не способна существенно отодвинуть эту дату!

Все вышеизложенное становится важным, коль скоро ставится вопрос по сути: дает ли операционалистская схема приемлемый набор критериев, позволяющих судить о присутствии или отсутствии мыслительных способностей у объекта? По мнению некоторых, — нет, не дает. Имитация, какой бы искусной она ни была, не должна быть с необходимостью тем же, что и оригинал. Я занимаю в этом отношении скорее промежуточную позицию. Общий принцип, к которому я склоняюсь, состоит в том, что любая, даже самая искусная, имитация всегда должна быть обнаружима достаточно тщательным тестированием. Хотя, конечно, это скорее вопрос веры (или научного оптимизма), чем доказанный факт. Таким образом, в целом я готов принять тест Тьюринга как грубо адекватный в том контексте, в котором он определяется. То есть, если компьютер действительно окажется способен ответить на все заданные вопросы в точности так же, как на них ответил бы человек, и тем самым последовательно и честно[24]) надуть нашу проницательную опрашивающую, то в отсутствие свидетельств об обратном моим предположением было бы то, что компьютер действительно думает, чувствует и т. д. Использование мною слов «свидетельство», «действительно» и «предположение» подразумевает, что когда я говорю о мышлении, чувствах, понимании, или, в частности, сознании, я не отношусь к этим понятиям как к элементам общепринятой лексики, а имею в виду конкретные и объективные «вещи», присутствие или отсутствие которых в физических телах есть то, в чем мы хотели бы удостовериться. И это я считаю ключевым моментом. Пытаясь уловить присутствие данных качеств, мы делаем предположения на основании всех доступных нам свидетельств. (В принципе, точно так же действует астроном, пытаясь вычислить массу далекой звезды.)

Какие же свидетельства об обратном принимать во внимание? Наперед заданные правила установить сложно. Однако, я сразу подчеркну: тот факт, что компьютер может состоять из транзисторов и проводов, а не нейронов и кровеносных сосудов, сам по себе не является аргументом, который я рассматривал бы как свидетельство об обратном. Меня не покидает мысль, что когда-нибудь будет построена удовлетворительная теория сознания — удовлетворительная в смысле логической последовательности и физической приемлемости, чудесной согласованности с другим физическим знанием. Ее предсказания будут в точности соотноситься с представлениями человека об уровне и условиях существования его собственного сознания, — и такая теория может оказаться в действительности плодотворной в разрешении проблемы предполагаемого наличия сознания у нашего компьютера. Можно даже пофантазировать о «детекторе сознания», сконструированном по принципам такой теории — абсолютно надежном в случае человека, но дающем расходящиеся с тестом Тьюринга результаты в случае компьютера. Интерпретация результатов тестов Тьюринга тогда потребует особой осторожности. По моему мнению, отношение к вопросу о пригодности теста Тьюринга отчасти зависит от предположений о том, как будет развиваться наука и техника. Ниже нам еще придется вернуться к некоторым из этих рассуждений.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

fil.wikireading.ru

---

• 
  Компьютеры нвидиа
• 
  Компьютер аймакс
• 
  Спектральные очки для компьютера
• 
  Компьютерное железо для чайников
• 
  Доклад компьютеры будущего
• 
  Что такое на компьютере ос
• 
  Как сделать экран телефона экраном компьютера
• 
  Компьютеры японские
• 
  Старый компьютер как обновить
• 
  Как выглядит компьютерный вирус
• 
  Как влияют на психику человека компьютерные игры