Алан Туринг. Орацле предвиђа из хаоса

Алан Тјуринг је сањао да створи „пророчиште“ способно да одговори на било које питање. Ни он ни било ко други није направио такву машину. Међутим, компјутерски модел који је сјајни математичар смислио 1936. године може се сматрати матрицом компјутерског доба – од једноставних калкулатора до моћних суперкомпјутера.

Машина коју је направио Тјуринг је једноставан алгоритамски уређај, чак примитиван у поређењу са данашњим рачунарима и програмским језицима. А ипак је довољно јак да омогући извршавање чак и најсложенијих алгоритама.

Алан Туринг

У класичној дефиницији, Тјурингова машина је описана као апстрактни модел рачунара који се користи за извршавање алгоритама, који се састоји од бесконачно дугачке траке подељене на поља у која се уписују подаци. Трака може бити бесконачна на једној или на обе стране. Свако поље може бити у једном од Н стања. Аутомобил се увек налази изнад једног од поља и налази се у једном од М-стања. У зависности од комбинације стања машине и поља, машина уписује нову вредност у поље, мења стање, а затим може да помери једно поље удесно или улево. Ова операција се зове налог. Тјурингову машину контролише листа која садржи било који број таквих инструкција. Бројеви Н и М могу бити било шта, све док су коначни. Листа упутстава за Турингову машину може се сматрати њеним програмом.

Основни модел има улазну траку подељену на ћелије (квадрате) и главу траке која може да посматра само једну ћелију у било ком тренутку. Свака ћелија може да садржи један знак из коначног алфабета знакова. Конвенционално се сматра да је низ улазних симбола постављен на траку, почевши од леве, преостале ћелије (десно од улазних симбола) су испуњене посебним симболом траке.

Дакле, Турингова машина се састоји од следећих елемената:

• покретна глава за читање/писање која може да се креће по траци, померајући један по један квадрат;
• коначан скуп стања;
• абецеда завршних знакова;
• бескрајна трака са означеним квадратима, од којих сваки може да садржи један симбол;
• дијаграм прелаза стања са упутствима која изазивају промене на сваком заустављању.

Хиперкомпјутери

Тјурингова машина доказује да ће сваки рачунар који направимо имати неизбежна ограничења. На пример, везано за чувену Геделову теорему о непотпуности. Један енглески математичар је доказао да постоје проблеми које компјутер не може да реши, чак и ако у ту сврху користимо све рачунарске петафлопе света. На пример, никада не можете да кажете да ли ће програм ући у бесконачно понављајућу логичку петљу, или ће моћи да се заврши - без претходног покушаја програма који ризикује да уђе у петљу, итд. (назива се проблем заустављања). Ефекат ових немогућности у уређајима направљеним након стварања Тјурингове машине је, између осталог, познати „плави екран смрти“ корисницима рачунара.

Корице књиге Алана Тјуринга

Проблем фузије, као што показује рад Јаве Сигелмана, објављен 1993. године, може се решити помоћу рачунара заснованог на неуронској мрежи, која се састоји од процесора повезаних један са другим на начин који имитира структуру мозга, са рачунски резултат од једног одласка на "улаз" у други. Појавио се концепт „хиперкомпјутера” који користе фундаменталне механизме универзума за извођење прорачуна. То би биле – колико год егзотично звучало – машине које обављају бесконачан број операција у коначном времену. Мајк Станет са британског универзитета Шефилд предложио је, на пример, употребу електрона у атому водоника, који у теорији може постојати у бесконачном броју стања. Чак и квантни рачунари бледе пред смелошћу ових концепата.

Последњих година научници се враћају сну о „пророчишту“ које сам Тјуринг никада није изградио, па чак ни покушао. Емет Ред и Стивен Јанџер са Универзитета у Мисурију верују да је могуће створити "Тјурингову супермашину". Они иду истим путем којим је кренуо поменути Цхава Сиегелман, градећи неуронске мреже у којима се на улазу-излазу, уместо вредности нула-један, налази читав низ стања – од сигнала „потпуно укључен” до „потпуно искључен” . Како Ред објашњава у издању НевСциентист-а из јула 2015., „између 0 и 1 лежи бесконачност“.

Госпођа Сигелман се придружила двојици истраживача из Мисурија и заједно су почели да истражују могућности хаоса. Према популарном опису, теорија хаоса сугерише да лепршање лептирових крила на једној хемисфери изазива ураган на другој. Научници који граде Тјурингову супермашину имају на уму скоро исто – систем у коме мале промене имају велике последице.

До краја 2015. године, захваљујући раду Зигелмана, Реда и Јангера, требало би да буду направљена два прототипа рачунара заснована на хаосу. Једна од њих је неуронска мрежа која се састоји од три конвенционалне електронске компоненте повезане са једанаест синаптичких веза. Други је фотонски уређај који користи светлост, огледала и сочива за рекреацију једанаест неурона и 3600 синапси.

Многи научници су скептични да је изградња "супер-Тјуринга" реална. За друге би таква машина била физичка рекреација насумице природе. Свезнање природе, чињеница да она зна све одговоре, произилази из њене природе. Систем који репродукује природу, Универзум, све зна, је пророчиште, јер је исти као и сви остали. Можда је ово пут до вештачке суперинтелигенције, до нечега што на адекватан начин рекреира сложеност и хаотичан рад људског мозга. Сам Тјуринг је једном предложио да се радиоактивни радијум стави у компјутер који је дизајнирао како би резултати својих прорачуна били хаотични и насумични.

Међутим, чак и ако прототипови супермашина заснованих на хаосу функционишу, остаје проблем како доказати да су то заиста те супермашине. Научници још немају идеју за одговарајући скрининг тест. Са становишта стандардног рачунара којим би се ово проверило, супермашине се могу сматрати такозваним погрешним, односно системским грешкама. Са људске тачке гледишта, све може бити потпуно несхватљиво и ... хаотично.