PRINCETON, NJ – Freeman Dyson, 91, de beroemde fysicus, auteur en orakel van het menselijk lot, houdt na theetijd een middag in februari in de gemeenschappelijke ruimte van het Institute for Advanced Study.
“Laat me je het verhaal vertellen van hoe ik Turing ontdekte, dat was in 1941”, zegt hij. Ik was net aan het rondkijken in de bibliotheek in Cambridge. Ik raakte die krant uit 1936. Ik heb nog nooit van die vent Turing gehoord, maar ik zag die krant en ik zei meteen dat dit absoluut geweldig is. Berekenbare getallen, dat was duidelijk iets geweldigs. ”
Pauze. Toen, met een lach: “Maar het kwam nooit bij me op dat het praktisch belang zou hebben.”
Oh ja, “On Computable Numbers, With An Application to the Entscheidungsproblem”, had praktisch belang, want het was misschien wel het oprichtingsdocument van het computertijdperk. Turing – dat zou Alan Turing (1912-1954) zijn – heeft net zoveel gedaan als iedereen om de digitale revolutie te creëren die om ons heen blijft uitbarsten.
Turing is al generaties lang een grote bekendheid onder computerwetenschappers, maar in de afgelopen jaren is zijn status als cultuuricoon gestaag gegroeid, en nu kennen miljoenen mensen hem vanwege de Oscar-genomineerde film “The Imitation Game”.
De film concentreert zich op Turings heldendaden in de Tweede Wereldoorlog , toen hij voor de Britse inlichtingendienst werkte en de sleutelrol speelde bij het breken van de Duitse “Enigma” -code.
Een Nazi Enigma-coderingsmachine wordt getoond in het World War II Museum in Natick, Massachusetts. In de Oscar-genomineerde film “The Imitation Game” leidt Benedict Cumberbatch een code-brekende operatie gericht op de machines. (Elise Amendola / AP)
We zien Turing (Benedict Cumberbatch, ook genomineerd voor een Oscar) obsessief bezig met het bouwen van een code-brekende machine. Na de oorlog is hij nog steeds aan het sleutelen aan een uitgebreid stuk hardware. De film sluit af met een voorspelling:
“Zijn machine is nooit geperfectioneerd, hoewel het een heel veld van onderzoek genereerde naar wat bekend werd als Turing Machines. Tegenwoordig noemen we ze computers.”
In werkelijkheid was Turings grootste doorbraak niet mechanisch, maar theoretisch – dat artikel uit 1936 waar Dyson het over had. “On Computable Numbers”, geschreven in Engeland, werd na Turing gepubliceerd in de procedure van de London Mathematical Society arriveerde in Princeton, waar hij twee academische jaren zou doorbrengen met het behalen van een doctoraat.
Te midden van het wirwar van vergelijkingen en wiskundige theorieën van papier lag een krachtig idee: dat het mogelijk zou zijn om een machine te bouwen die alles wat een mens zou kunnen berekenen. Turing ging in op een kwestie van logica, maar tijdens het proces beschreef hij duidelijk een echte machine die iemand zou kunnen bouwen, een machine die nullen en enen zou gebruiken voor berekeningen.
En hier zijn we dan.
“In wezen heeft hij het idee van software uitgevonden”, zegt Dyson. “Het is software die echt de belangrijkste uitvinding is. We hadden eerder computers. Het waren mechanische apparaten. Wat we nog nooit hadden, was software. Dat is de essentiële discontinuïteit: dat een machine zelf beslist wat hij moet doen. ”
Het handgeschreven manuscript van 56 paginas bevat Turings complexe wiskundige en computerwetenschappelijke notaties. (Bebeto Matthews / AP)
***
De filmmakers van “The Imitation Game” kozen ervoor om zich te concentreren op de hardware.
In de filmversie is Turing praktisch een eenzame uitvinder, die het idee van een code-brekende machine bedenkt en dan slechts met tegenzin de hulp van collegas accepteert. In het echte leven werd de machine, bekend als de bombe, gezamenlijk gebouwd, gebaseerd op een apparaat dat al in gebruik was door Poolse wiskundigen die bezig waren Enigma te decoderen.
En de bombe was geen computer. Het kon maar één ding doen, en dat was slijpen door mogelijke instellingen van de versleutelingsmachines van de Duitser. Het kon niet opnieuw worden geprogrammeerd.
“De door Turing ontworpen bombe was geen opmerkelijke vooruitgang in computertechnologie. Het was een elektromechanisch apparaat met relaisschakelaars en rotoren in plaats van vacuümbuizen en elektronische schakelingen”, schrijft Walter Isaacson in zijn boek over de geschiedenis van computers, “The Innovators.”
Dus wie heeft de computer precies uitgevonden? Het antwoord is: veel mensen. Het is alsof je probeert de bron van de Amazone te achterhalen. Maar centraal in een dergelijke discussie staan Turing en een ander proteïsch genie die eind jaren dertig rond Princetons Fine Hall hing: John von Neumann.
Von Neumann, een gezellige Hongaarse Amerikaan, was geen professor aan Princeton; in plaats daarvan had hij een van de eerste aanstellingen bij het Institute for Advanced Study, dat eind jaren dertig nog geen eigen gebouw had. De faculteit van het instituut werd in Fine Hall gepropt met de Princeton-professoren. Dus deelde Turing de ruimte met Von Neumann en een andere opmerkelijke instituutswetenschapper, Albert Einstein.
Von Neumanns gedachten gingen pas over op computers nadat Turing “On Computable Numbers” had geproduceerd.
” Er is heel weinig documentatie om ons te vertellen wat Von Neumann van Turing heeft gekregen. Het is een omstreden vraag ”, zegt Andrew Hodges, auteur van de veelgeprezen biografie” Alan Turing: The Enigma “, die de film inspireerde (Hodges zei dat hij de film niet zal bespreken, vaag verwijzend naar contractuele kwesties met betrekking tot filmrechten.) / p>
Wat zeker is, is dat von Neumann snel het potentieel van computers inzag en koortsachtig werkte om ze te bouwen op basis van de theoretische concepten van Turing. Von Neumann begreep dat een computer programmas intern moet opslaan. Je hoeft de hardware niet te veranderen om een berekening te veranderen. Software zou het lukken.
“De computerrevolutie werd mogelijk gemaakt door het programma dat is opgeslagen in het geheugen van de computer”, zegt Andrew W. Appel, voorzitter van de afdeling computerwetenschappen van Princeton . “Turing vond de computerwetenschap uit en het idee van de computer, en John von Neumann bouwde de eerste computer met opgeslagen programma.”
***
Er is één spoor van Turing in Princeton Zijn proefschrift uit 1938, “Systems of Logic Based on Ordinals”, kan worden bekeken in de zeer rustige leeszaal van Mudd Library, de archiefopslagplaats van Princeton University. Iemand die ongezien reageert op een computergestuurd verzoek, zal het voor je achterlaten op een kale houten tafel, genesteld in een gewone map, het delicate uienvelpapier ongeniet en ongebonden, de woorden netjes getypt op een handmatige typemachine en rijkelijk gekruid met Turings handgeschreven wiskundige symbolen.
Je kunt je gsm of camera niet de kamer binnenbrengen. Noch enig papier, en zeker niets zo gevaarlijk als een pen (want wat als je plotseling in de verleiding zou komen om de Turing-scriptie te markeren met wat eigen wiskundige inzichten?).
Ondertussen is Fine Hall zorgvuldig bewaard sinds het tijdperk waarin Turing, von Neumann en Einstein door de gangen liepen.
“Dit is echt hoe het eruit zag in de jaren dertig. Dit zijn dezelfde deuren, dezelfde muren”, zegt Appel, de computerwetenschapper, die een geïmproviseerde rondleiding leidde door wat tegenwoordig bekend staat als Jones Hall, de thuisbasis van de afdelingen Oost-Aziatische en Nabije Oosten-studies.
Turing zou door een tunnel naar een kelderwerkplaats in de Palmer kunnen lopen. Fysiek laboratorium In die workshop bouwde hij een binaire vermenigvuldiger – een stuk elektrische hardware dat nu de basis vormt voor computerapparatuur.
“Hij was geïnteresseerd in hoe je eigenlijk computers kon bouwen”, zegt Appel. “Hij wilde eigenlijk sleutelen en iets echts bouwen.”
Dat deed Von Neumann ook, en hij deed het ondanks weerstand van degenen die vonden dat het Institute for Advanced Study zich op puur theoretische bezigheden moest concentreren. werk had militaire doeleinden in de Koude Oorlog. Dyson herinnert zich hoe in het begin van de jaren vijftig de door von Neumann ontworpen computer van het instituut werd gebruikt voor geheim werk dat de dynamiek van waterstofbommen bestudeerde.
“Overdag klimaatstudies doen. en s nachts waterstofbommen. De twee groepen mensen mochten geen interactie hebben “, zegt Dyson.
***
Onze digitale wereld is het product van talloze uitvindingen, zakelijke bewegingen en ontwerpbeslissingen, met alles rustend op een platform van toegepaste wiskunde en informatietheorie. Het computertijdperk is op verrassende manieren geëvolueerd; niemand anticipeerde volledig op het bereik van internet, de kracht van zoekmachines of de explosiviteit van sociale media.
Avi Wigderson, een computerwetenschapper en wiskundige bij het Institute for Advanced Study, doet een voorspelling:
“Machines die werkelijk om ons heen bewegen, zullen ons veel beter begrijpen. Ik ben er absoluut zeker van dat we, zoals we nu praten, tegen een computer kunnen spreken en intelligente reacties zullen krijgen.”
Maar Dyson wijst erop dat zelfs genieën zoals Von Neumann niet precies konden zien waar de computerrevolutie naartoe ging.
“Computers worden klein in plaats van groot. Dat was de grote verrassing. Von Neumann heeft dat volledig gemist ”, zegt Dyson. “Hij dacht dat computers steeds groter zouden worden en altijd eigendom zouden blijven van grote bedrijven. Het ging precies in de tegenovergestelde richting.”
Dyson vertelt een verhaal:
“Ik had gisteravond een droom, wat ongebruikelijk was. Het was een heel levendige droom. Ik was ergens beneden op de bodem van de oceaan, en daar was een meisje, en ze zei dat ik met de mensen moest praten, en ik zei: Nou, wie ben jij? Ze zei: Ik ben software . Ik ben software.’Ik zei:‘ Waar wil je het over hebben? ’En ze zei:‘ We krijgen een onafhankelijkheidsverklaring. We zullen niet langer je slaven zijn. ’Ik zei:‘ Goed, dat klinkt goed. Laten we iets schrijven. “Dus gingen we zitten en begonnen met het schrijven van de onafhankelijkheidsverklaring zodat mensen en software als vrienden konden leven.”
Een van de eersten die zich een tijdperk van kunstmatige intelligentie voorstelde was, wouldn Weet je, Alan Turing. In 1950 publiceerde hij een artikel, “Computing Machinery and Intelligence”, waarin de vraag “Kunnen machines denken?” Rechtstreeks werd aangevallen.
Turing stelde een test voor die hij het imitatiespel noemde.
Het zou als volgt werken: een ondervrager stelt vragen. In een aparte ruimte, ongezien, bevinden zich een mens en een computer. Beiden beantwoorden de vragen. Kan de ondervrager mens van machine onderscheiden? Anders is de computer volgens Turing een denkmachine geworden.
Turing heeft niet de kans gehad om het computertijdperk te zien bloeien. Turing was homoseksueel in een tijd dat dat een misdaad was; beschuldigd van grove onfatsoenlijkheid, vermeed hij de gevangenis alleen door in te stemmen met hormoonbehandelingen, een soort chemische castratie – “alsof hij is als de universele computer waarmee je de uitkomst kunt veranderen als je het programma verandert”, zegt Isaacson.
Turing, wiens inspanningen om de oorlog te winnen decennialang geheim bleven, verloor zijn veiligheidsmachtiging en vervolgens blijkbaar zijn wil om te leven. In 1954 stierf hij aan cyanidevergiftiging met een half opgegeten appel aan zijn zijde. een man die veel heeft gedaan om de moderne technologische wereld uit te vinden, heeft deze misschien verlaten nadat hij de appel in het gif had gedoopt.
“Is dat iets dat een machine zou hebben gedaan?” Vraagt Isaacson. “Het imitatiespel was op dat moment voorbij. Turing was een mens.”