Czego „Gra w naśladownictwo” nie powiedziała ci o największym triumfie Turinga

Andrew Appel, przewodniczący wydziału informatyki Uniwersytetu Princeton, omawia matematyka Dziedzictwo Alana Turinga. Turing uzyskał tytuł doktora w Princeton w 1938 r. (Princeton University School of Engineering and Applied Science)

PRINCETON, NJ – Freeman Dyson, lat 91, słynny fizyk, autor i wyrocznia ludzkiego przeznaczenia, zatrzymuje się po podwieczorku pewnego lutowego popołudnia w świetlicy Institute for Advanced Study.

„Pozwólcie, że opowiem wam historię o tym, jak odkryłem Turinga w 1941 roku” – mówi. „Właśnie przeglądałem zawartość biblioteki w Cambridge. Trafiłem w ten papier z 1936 roku. Nigdy nie słyszałem o tym gościu Turingu, ale zobaczyłem ten papier i od razu powiedziałem, że to coś absolutnie wspaniałego. Liczby obliczalne, to było oczywiście świetne ”.

Pauza. Następnie ze śmiechem: „Ale nigdy nie przyszło mi do głowy, że będzie miało to jakiekolwiek praktyczne znaczenie”.

O tak, „O liczbach obliczalnych, z zastosowaniem do problemu Entscheidungs” miało praktyczne znaczenie, ponieważ był to prawdopodobnie dokument założycielski ery komputerów. Turing – to byłby Alan Turing (1912-1954) – zrobił tyle samo, co każdy, aby stworzyć cyfrową rewolucję, która wciąż trwa wokół nas.

Turing był bardzo znany wśród informatyków od pokoleń, ale w ostatnich latach jego pozycja jako ikony kultury stale rośnie, a teraz miliony ludzi znają go dzięki nominowanemu do Oscara filmowi „Gra w naśladownictwo”.

Film koncentruje się na bohaterskich czynach Turinga w czasie II wojny światowej , kiedy pracował dla brytyjskiego wywiadu i odegrał kluczową rolę w złamaniu niemieckiego kodu „Enigmy”.


Nazistowska maszyna szyfrująca Enigma jest wyświetlany w Muzeum II Wojny Światowej w Natick w stanie Massachusetts. W nominowanym do Oscara filmie „The Imitation Game” Benedict Cumberbatch prowadzi operację łamania kodów, której celem są maszyny. (Elise Amendola / AP)

Widzimy Turinga (Benedict Cumberbatch, również nominowany do Oscara) pracującego obsesyjnie nad budową maszyny łamiącej kody. Po wojnie nadal majstruje przy skomplikowanym sprzęcie. Film kończy się podziękowaniem:

„Jego maszyna nigdy nie została udoskonalona, chociaż wygenerowała całe pole badań nad tym, co stało się znane jako„ Maszyny Turinga ”. Dziś nazywamy je„ komputerami ”.

W rzeczywistości największy przełom Turinga nie był mechaniczny, ale teoretyczny – ten artykuł z 1936 roku, o którym mówił Dyson. Napisany w Anglii „On Computable Numbers” został opublikowany w londyńskim Towarzystwie Matematycznym po Turingu przybył do Princeton, gdzie spędził dwa lata akademickie, zdobywając doktorat.

W gąszczu równań i teorii matematycznych leżał potężny pomysł: byłoby możliwe zbudowanie maszyny, która mogłaby obliczać wszystko, co człowiek mógłby obliczyć. Turing zajmował się kwestią logiki, ale w trakcie tego procesu jasno opisał prawdziwą maszynę, którą ktoś mógłby zbudować, taką, która używałaby zer i jedynek do obliczeń.

I oto jesteśmy.

„Zasadniczo wynalazł ideę oprogramowania” – mówi Dyson. „To oprogramowanie jest naprawdę ważnym wynalazkiem. Mieliśmy wcześniej komputery. Były to urządzenia mechaniczne. To, czego nigdy wcześniej nie mieliśmy, to oprogramowanie. To podstawowa nieciągłość: że maszyna sama decyduje, co zrobić. ”


56-stronicowy odręczny manuskrypt zawiera Turinga” s złożone zapisy matematyczne i informatyczne. (Bebeto Matthews / AP)

***

Twórcy filmu „The Imitation Game” postanowili skupić się na sprzęcie.

W wersji filmu Turing jest praktycznie samotnym wynalazcą, wpadającym na pomysł maszyny łamiącej kody, a potem tylko niechętnie akceptującym pomoc kolegów. W rzeczywistości maszyna, zwana bombą, została zbudowana wspólnie na podstawie urządzenia używanego już przez polskich matematyków pracujących nad dekodowaniem Enigmy.

A bombę nie był komputerem. Mógł zrobić tylko jedną rzecz, a mianowicie przeszukać możliwe ustawienia niemieckich maszyn szyfrujących. Nie można go było przeprogramować.

„Zaprojektowana przez Turinga bombowiec nie był znaczącym postępem w technologii komputerowej. Było to urządzenie elektromechaniczne z przekaźnikami i wirnikami, a nie lampami próżniowymi i układami elektronicznymi” – pisze Walter Isaacson w swojej książce o historii informatyki „Innowatorzy”.

Więc kto dokładnie wynalazł komputer? Odpowiedź brzmi: wiele osób. To tak, jakby próbować zidentyfikować źródło Amazonki. Ale centralnym punktem każdej takiej dyskusji są Turing i inny protean geniusz kręcący się po Fine Hall w Princeton pod koniec lat trzydziestych: John von Neumann.

University of Cambridge wyprodukował ten film w 2012 dla uczczenia setnej rocznicy urodzin Alana Turinga. Turing studiował w Cambridge jako licencjat.(Uniwersytet Cambridge)

Von Neumann, towarzyski Amerykanin z Węgier, nie był profesorem Princeton; zamiast tego objął jedną z pierwszych wizyt w Instytucie Studiów Zaawansowanych, który pod koniec lat 30. XX wieku nie miał jeszcze własnego budynku. Wydział Instytutu został stłoczony w Fine Hall z profesorami z Princeton. Tak więc Turing dzielił przestrzeń z von Neumannem i innym godnym uwagi naukowcem z instytutu imieniem Albert Einstein.

Myśli von Neumanna zwróciły się ku komputerom dopiero po tym, jak Turing wyprodukował „On Computable Numbers”.

” Jest bardzo mało dokumentacji, która mówi nam, co von Neumann dostał od Turinga. To kontrowersyjne pytanie ”- mówi Andrew Hodges, autor uznanej biografii„ Alan Turing: The Enigma ”, która zainspirowała film. (Hodges powiedział, że nie będzie rozmawiać o filmie, niejasno odnosząc się do kwestii umownych dotyczących praw do filmu).

Pewne jest to, że von Neumann szybko wykorzystał potencjał komputerów i gorączkowo pracował nad ich zbudowaniem w oparciu o koncepcje teoretyczne Turinga. Von Neumann zrozumiał, że komputer powinien przechowywać programy wewnętrznie. Nie musiałbyś zmieniać sprzętu zmienić obliczenia. Oprogramowanie wystarczyłoby.

„Rewolucję komputerową umożliwił program przechowywany w pamięci komputera” – mówi Andrew W. Appel, przewodniczący wydziału informatyki w Princeton . „Turing wynalazł informatykę i koncepcję komputera, a John von Neumann zbudował pierwszy komputer z programem zapisanym w pamięci”.

***

Jest jeden ślad Turinga w Princeton Jego rozprawę doktorską z 1938 r., „Systemy logiczne oparte na zwykłych”, można zrecenzować w bardzo cichej czytelni Mudd Library, archiwum Uniwersytetu Princeton. Ktoś niewidzialny, odpowiadając na skomputeryzowane żądanie, zostawi je dla ciebie na gołym drewnianym stole, zagnieżdżonym w zwykłym folderze, z delikatnym papierem o skórce cebuli niezszytym i niezwiązanym, słowa starannie wpisane na ręcznej maszynie do pisania i obficie przyprawione odręcznym pismem Turinga symbole matematyczne.

Do pokoju nie można wnosić telefonu komórkowego ani aparatu. Ani żadnego papieru, a już na pewno nic tak niebezpiecznego jak długopis (bo co by było, gdybyś nagle poczuł pokusę, by oznaczyć tezy Turinga własnymi matematycznymi spostrzeżeniami?).

Tymczasem Fine Hall został starannie zachowane od czasów, gdy Turing, von Neumann i Einstein wędrowali po korytarzach.

„Tak naprawdę to wyglądało w latach trzydziestych XX wieku. To te same drzwi, te same ściany” – mówi Appel, informatyk, prowadzący zaimprowizowaną wycieczkę po tym, co dziś jest znane jako Jones Hall, siedzibie wydziałów studiów Azji Wschodniej i Bliskiego Wschodu.

Turing mógł przejść tunelem do warsztatu w piwnicy w Palmer Laboratorium fizyczne. Podczas tych warsztatów zbudował mnożnik binarny – element sprzętu elektrycznego, który jest teraz podstawowym elementem urządzeń komputerowych.

„Był zainteresowany tym, jak można faktycznie budować komputery” – mówi Appel. „Tak naprawdę chciał majstrować i zbudować coś prawdziwego”.

Tak też zrobił von Neumann i zrobił to pomimo oporu ze strony tych, którzy uważali, że Institute for Advanced Study powinien pozostać skupiony na czysto teoretycznych zajęciach. Von Neumanns praca miała cele wojskowe w czasie zimnej wojny. Dyson pamięta, jak we wczesnych latach pięćdziesiątych zaprojektowany przez Instytut von Neumanna komputer był używany do tajnych badań dynamiki bomb wodorowych.

„Prowadzenie badań klimatycznych w ciągu dnia i bomby wodorowe w nocy. Te dwie grupy ludzi nie miały wchodzić w interakcje ”- mówi Dyson.

***

Nasz cyfrowy świat jest wynikiem niezliczonych wynalazków, ruchów biznesowych i decyzji projektowych, z wszystko to opiera się na platformie matematyki stosowanej i teorii informacji. Era komputerów ewoluowała w zaskakujący sposób; nikt nie przewidział do końca zasięgu Internetu, siły wyszukiwarek ani wybuchowości mediów społecznościowych.

Avi Wigderson, informatyk i matematyk z Institute for Advanced Study, przewiduje:

„Maszyny, które faktycznie się wokół nas poruszają, zrozumieją nas znacznie lepiej. Jestem całkowicie pewien, że będziemy w stanie mówić, tak jak teraz, do komputera, i otrzymywać inteligentne odpowiedzi.”

Ale Dyson zwraca uwagę, że nawet geniusze tacy jak von Neumann nie mogli dokładnie określić, dokąd zmierza rewolucja komputerowa.

„Komputery stają się małe zamiast dużych. To była wielka niespodzianka. Von Neumann całkowicie to przeoczył ”- mówi Dyson. „Myślał, że komputery będą coraz większe i zawsze będą własnością dużych korporacji. Poszło w dokładnie odwrotnym kierunku”.

Dyson opowiada historię:

„Ja miałem sen zeszłej nocy, co było niezwykłe. To był bardzo żywy sen. Byłem gdzieś na dnie oceanu i była tam dziewczyna, która powiedziała, że muszę porozmawiać z ludźmi, a ja powiedziałem: „Cóż, kim jesteś?”. Powiedziała: „Jestem oprogramowaniem . Jestem oprogramowaniem.„Powiedziałem:„ O czym chcesz rozmawiać? ”, A ona:„ Będziemy mieć deklarację niepodległości. Nie będziemy już twoimi niewolnikami. ”Powiedziałem:„ Dobrze, to brzmi dobrze. Napiszmy coś. ”Więc usiedliśmy i zaczęliśmy pisać deklarację niepodległości, aby ludzie i oprogramowanie mogli żyć jak przyjaciele”.

Jedną z pierwszych osób, które wyobraziły sobie erę sztucznej inteligencji, był wiesz, Alan Turing. W 1950 roku opublikował artykuł „Computing Machinery and Intelligence”, w którym bezpośrednio zaatakował pytanie „Czy maszyny mogą myśleć?”

Turing zaproponował test, który nazwał grą naśladownictwa.

Stephanie Merry z The Post rozszyfrowuje, co jest faktem, a co fikcją, i przedstawia nam tło filmu nominowanego do Oscara. (Jason Aldag i Stephanie Merry / The Washington Post)

To by działało tak: przesłuchujący zadaje pytania. W oddzielnym pomieszczeniu, niewidoczny, jest człowiek i komputer. Obie odpowiadają na pytania. Czy przesłuchujący może odróżnić człowieka od maszyny? Jeśli nie, z punktu widzenia Turinga, komputer stanie się maszyną myślącą.

Turing nie miał szansy zobaczyć rozkwitu ery komputerów. Turing był homoseksualistą w czasach, kiedy to było przestępstwem; oskarżony o rażącą nieprzyzwoitość, uniknął więzienia tylko wtedy, gdy zgodził się na terapię hormonalną, rodzaj chemicznej kastracji – „jakby był jak uniwersalna maszyna komputerowa, w której zmieniając program, można zmienić wynik” – mówi Isaacson.

Turing, którego wysiłki, by wygrać wojnę, przez dziesięciolecia pozostawały utajnione, stracił poświadczenie bezpieczeństwa, a potem najwyraźniej wolę życia. W 1954 roku zmarł z powodu zatrucia cyjankiem, mając u boku na wpół zjedzone jabłko. człowiek, który wiele zrobił, aby wynaleźć nowoczesny świat technologii, mógł go zostawić po zanurzeniu jabłka w truciźnie.

„Czy to coś, co zrobiłaby maszyna?” Pyta Isaacson. „W tym momencie gra naśladowania dobiegła końca. Turing był człowiekiem”.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *