Alan Turing. Hinulaan ng Oracle mula sa kaguluhan

Pinangarap ni Alan Turing na lumikha ng isang "orakulo" na may kakayahang sagutin ang anumang tanong. Hindi siya o sinuman ang gumawa ng ganoong makina. Gayunpaman, ang modelo ng computer na ginawa ng makikinang na matematiko noong 1936 ay maaaring ituring na matrix ng panahon ng kompyuter - mula sa mga simpleng calculator hanggang sa makapangyarihang mga supercomputer.

Ang makina na ginawa ni Turing ay isang simpleng algorithmic device, kahit na primitive kumpara sa mga computer at programming language ngayon. At gayon pa man ito ay sapat na malakas upang payagan ang kahit na ang pinaka kumplikadong mga algorithm na maisakatuparan.

Alan Turing

Sa klasikal na kahulugan, ang isang Turing machine ay inilalarawan bilang isang abstract na modelo ng isang computer na ginagamit upang magsagawa ng mga algorithm, na binubuo ng isang walang katapusan na mahabang tape na nahahati sa mga field kung saan nakasulat ang data. Ang tape ay maaaring walang katapusan sa isang gilid o sa magkabilang panig. Ang bawat field ay maaaring nasa isa sa N estado. Ang makina ay laging matatagpuan sa itaas ng isa sa mga field at nasa isa sa mga M-state. Depende sa kumbinasyon ng estado ng makina at field, nagsusulat ang makina ng bagong halaga sa field, binabago ang estado, at pagkatapos ay maaaring ilipat ang isang field sa kanan o kaliwa. Ang operasyong ito ay tinatawag na isang order. Ang Turing machine ay kinokontrol ng isang listahan na naglalaman ng anumang bilang ng naturang mga tagubilin. Ang mga numerong N at M ay maaaring maging anuman, hangga't ang mga ito ay may hangganan. Ang listahan ng mga tagubilin para sa isang Turing machine ay maaaring isipin bilang programa nito.

Ang pangunahing modelo ay may input tape na nahahati sa mga cell (mga parisukat) at isang tape head na maaari lamang mag-obserba ng isang cell sa anumang oras. Ang bawat cell ay maaaring maglaman ng isang character mula sa isang may hangganang alpabeto ng mga character. Karaniwan, isinasaalang-alang na ang pagkakasunud-sunod ng mga simbolo ng input ay inilalagay sa tape, simula sa kaliwa, ang natitirang mga cell (sa kanan ng mga simbolo ng input) ay puno ng isang espesyal na simbolo ng tape.

Kaya, ang Turing machine ay binubuo ng mga sumusunod na elemento:

• isang movable read/write head na maaaring gumalaw sa tape, na gumagalaw ng isang parisukat sa isang pagkakataon;
• isang may hangganan na hanay ng mga estado;
• alpabeto ng huling karakter;
• isang walang katapusang strip na may minarkahang mga parisukat, ang bawat isa ay maaaring maglaman ng isang simbolo;
• isang state transition diagram na may mga tagubilin na nagdudulot ng mga pagbabago sa bawat paghinto.

Mga hypercomputer

Ang Turing Machine ay nagpapatunay na ang anumang computer na gagawin namin ay magkakaroon ng hindi maiiwasang mga limitasyon. Halimbawa, nauugnay sa sikat na Gödel incompleteness theorem. Pinatunayan ng isang English mathematician na may mga problemang hindi kayang lutasin ng isang computer, kahit na gamitin natin ang lahat ng computational petaflops ng mundo para sa layuning ito. Halimbawa, hindi mo masasabi kung ang isang programa ay mapupunta sa isang walang katapusan na paulit-ulit na lohikal na loop, o kung ito ay magagawang wakasan - nang hindi muna sinusubukan ang isang program na nanganganib na mapunta sa isang loop, atbp. (tinatawag na problema sa paghinto). Ang epekto ng mga imposibilidad na ito sa mga device na binuo pagkatapos ng paglikha ng Turing machine ay, bukod sa iba pang mga bagay, ang pamilyar na "asul na screen ng kamatayan" sa mga gumagamit ng computer.

Pabalat ng aklat ni Alan Turing

Ang problema sa pagsasanib, tulad ng ipinakita ng gawain ng Java Siegelman, na inilathala noong 1993, ay maaaring malutas sa pamamagitan ng isang computer batay sa isang neural network, na binubuo ng mga processor na konektado sa isa't isa sa isang paraan na ginagaya ang istraktura ng utak, na may isang computational na resulta mula sa isang pagpunta sa "input" sa isa pa. Ang konsepto ng "hypercomputers" ay lumitaw, na gumagamit ng mga pangunahing mekanismo ng uniberso upang magsagawa ng mga kalkulasyon. Ang mga ito ay - gayunpaman kakaiba ito ay maaaring tunog - mga makina na nagsasagawa ng walang katapusang bilang ng mga operasyon sa isang takdang panahon. Si Mike Stannett ng British University of Sheffield ay iminungkahi, halimbawa, ang paggamit ng isang electron sa isang hydrogen atom, na sa teorya ay maaaring umiral sa isang walang katapusang bilang ng mga estado. Kahit na ang mga quantum computer ay maputla kung ihahambing sa katapangan ng mga konseptong ito.

Sa mga nagdaang taon, ang mga siyentipiko ay bumabalik sa pangarap ng isang "orakulo" na si Turing mismo ay hindi kailanman nagtayo o kahit na sinubukan. Naniniwala sina Emmett Redd at Steven Younger ng University of Missouri na posibleng lumikha ng "Turing supermachine". Sinusundan nila ang parehong landas na tinahak ng nabanggit na Chava Siegelman, pagbuo ng mga neural network kung saan sa input-output, sa halip na zero-one na mga halaga, mayroong isang buong hanay ng mga estado - mula sa signal na "ganap na naka-on" hanggang sa "ganap na naka-off" . Tulad ng ipinaliwanag ni Redd sa Hulyo 2015 na isyu ng NewScientist, "sa pagitan ng 0 at 1 ay walang katapusan."

Si Mrs. Siegelman ay sumali sa dalawang mananaliksik sa Missouri, at magkasama silang nagsimulang galugarin ang mga posibilidad ng kaguluhan. Ayon sa tanyag na paglalarawan, ang teorya ng kaguluhan ay nagmumungkahi na ang pag-flap ng mga pakpak ng butterfly sa isang hemisphere ay nagdudulot ng bagyo sa kabilang hati. Ang mga siyentipiko na bumuo ng supermachine ni Turing ay halos pareho ang nasa isip - isang sistema kung saan ang maliliit na pagbabago ay may malaking kahihinatnan.

Sa pagtatapos ng 2015, salamat sa gawain ng Siegelman, Redd, at Younger, dalawang prototype na computer na nakabatay sa kaguluhan ang dapat na itayo. Ang isa sa mga ito ay isang neural network na binubuo ng tatlong maginoo na elektronikong sangkap na konektado ng labing-isang synaptic na koneksyon. Ang pangalawa ay isang photonic device na gumagamit ng liwanag, mga salamin, at mga lente upang muling likhain ang labing-isang neuron at 3600 synapses.

Maraming mga siyentipiko ang nag-aalinlangan na ang pagbuo ng isang "super-Turing" ay makatotohanan. Para sa iba, ang gayong makina ay magiging isang pisikal na libangan ng pagiging random ng kalikasan. Ang omniscience ng kalikasan, ang katotohanang alam nito ang lahat ng mga sagot, ay nagmumula sa katotohanan na ito ay kalikasan. Ang sistemang nagpaparami ng kalikasan, ang Uniberso, ay nakakaalam ng lahat, ay isang orakulo, dahil ito ay kapareho ng iba. Marahil ito ang landas patungo sa isang artipisyal na superintelligence, sa isang bagay na sapat na muling lumilikha ng pagiging kumplikado at magulong gawain ng utak ng tao. Si Turing mismo ay minsang nagmungkahi na ilagay ang radioactive radium sa isang computer na kanyang idinisenyo upang gawing magulo at random ang mga resulta ng kanyang mga kalkulasyon.

Gayunpaman, kahit na gumagana ang mga prototype ng mga supermachine na nakabatay sa kaguluhan, nananatili ang problema kung paano patunayan na sila talaga ang mga supermachine na ito. Ang mga siyentipiko ay wala pang ideya para sa isang angkop na pagsusuri sa pagsusuri. Mula sa punto ng view ng isang karaniwang computer na maaaring magamit upang suriin ito, ang mga supermachine ay maaaring ituring na tinatawag na mali, iyon ay, mga error sa system. Mula sa pananaw ng tao, ang lahat ay maaaring maging ganap na hindi maintindihan at ... magulo.