Подход к искусственному интеллекту Алана Тьюринга: Маргаритки Тьюринга


У каждой идеи, как и у человека, есть своя судьба, свой путь развития. Часто судьбы людей и идей бывают очень странными и неожиданными, по крайней мере, совершенно очевидно, что известность и признание приходят не к тем людям и идеям, которые, как это кажется на первый взгляд, их заслуживают. Но если у идеи время существования не ограничено, и, часто по прошествии десятилетий или веков, все становится на свои места, то для конкретного человека, носителя этой идеи, подобные временные рамки оказываются неприемлемыми. Возможно, наше представление о справедливости искажено сиюминутными интересами и заблуждениями, но, скорее всего, сами принципы того, что мы считаем справедливостью, не согласуются с некоторыми общими законами, которые, собственно, и управляют жизнью идей и людей.

История жизни Алана Тьюринга и его идей является ярким примером этого противоречия. Нельзя сказать, что имя Тьюринга совсем неизвестно или забыто, но для большинства людей, связанных с прикладной математикой и кибернетикой, оно прежде всего ассоциирует с названием теста, являющегося критерием для определения "искусственного интеллекта". Достаточно узкому кругу специалистов известна концепция "машины Тьюринга" - первое теоретическое описание устройства, способного изменять собственную программу на основе своего "жизненного опыта". Этим вопросам была посвящена предыдущая статья цикла. Однако реальное влияние идей Тьюринга на то, что мы живем именно в таком мире, который сейчас нас окружает, гораздо более значительно. Влияние это было опосредованным, через его статьи, понятные и доступные лишь немногим. Последователи смогли реализовать многие из его идей, но, отнюдь не разрешить те противоречия, которые и были истинными источниками его работ. Кроме того, в отличие от большинства математиков, которым свойственен "кабинетный" образ жизни и существование в абстрактном идеальном мире, важная часть его работы и жизни была нацелена на совершенно конкретную задачу - создание "Бомбы" для "Энигмы". Но об этом - позднее. Значительная часть его работ нашла признание еще при жизни, но конец его карьеры и загадка смерти имеют свое решение, если, конечно, имеют, отнюдь не на страницах полицейских отчетов.

Многие понятия, которые использовал Тьюринг в своих исследованиях, стали носить его имя: "машина Тьюринга", "мир Тьюринга", "тест Тьюринга", "оракул Тьюринга" - это происходило не от чрезмерного самомнения или желания увековечить свою фамилию, просто аналогов используемым понятиям не находилось. Многое делалось специфическим, свойственным только Тьюрингу способом. Название шоссе в Манчестере "Alan Turing Way" подчеркивает этот исключительный "путь Тьюринга" во всем, что он делал, в том, как он жил, и как решил умереть.

Маргаритки Тьюринга

FatherНе побоюсь показаться сентиментальным, но именно в обостренном восприятии природы содержится ключ к пониманию Тьюринга, его работ и его мира. Возможно, это обостренное мировосприятие обусловлено тем, что семьи, в полном смысле этого слова, у него никогда не было. Алан родился в Лондоне 23 июня 1912 года. Он стал вторым и последним ребенком в семействе Тьюрингов. Его брат Джон, был старше его на несколько лет. Отец Алана - Джулиус Матисон Тьюринг (Julius Mathison Turing) состоял на государственной гражданской службе, большая часть которой протекала в Индии. Его мать - Этель Сара Стони (Ethel Sara Stoney), была дочерью главного инженера Мадрасской железной дороги. Родители впервые встретились и поженились в Индии.

Mother&AlanНеобычная для Англии фамилия "Тьюринг" сигнализировала о его принадлежности к древнему (хотя и обедневшему) дворянскому роду и определяла социальный статус в сложной системе британских социальных взаимоотношений - "высший средний класс" (upper-middle-class). Примерно к такому же классу относилась и мать Алана, чьи корни были англо-ирландского происхождения. Обнаружив свою беременность в Индии, скорее всего в Чатрапуре (Chatrapur), Этель вернулась в Англию, но ненадолго. Алан родился в Паддингтонском родильном доме, который стоит до сих пор, правда в 1935 он был перестроен в гостиницу. Именно там, в отеле "Эспланада", в 1938 году после бегства с континента, жил Зигмунд Фрейд. Места, времена и судьбы часто переплетаются непредсказуемым образом, и не всегда понятно, есть ли в этом какой-то смысл, или это просто совпадение. Когда Алану исполнился год, мать вернулась к отцу в Индию, а Алан с братом остались на попечении друга семьи - отставного полковника.

Alan&JohnВ то время, фамилия "Тьюринг" ассоциировалась у британцев с дядей Алана - (H. D. Turing), который являлся признанным экспертом и автором книг по рыбной ловле, хотя ничего общего ни с академическими, ни с научными кругами, ни он, ни его книги не имели. Фамилия же матери - Stoney, напротив, связывала его с дальним родственником Джорджем Стони (George Johnstone Stoney, 1826-1911) - ирландским физиком, известным своими работами в области метрологии. Возможно, научные и технические занятия членов семьи матери и оказали влияние на Алана, но, по крайней мере, они никак не сказались на выборе профессии его старшим братом - Джоном, ставшим юристом. Ментальное развитие Алана происходило в полной изоляции.

Первый и неудачный опыт обучения Алан получил в 1922 году, когда в десятилетнем возрасте его направили в подготовительную школу Хазелхерст (Hazelhurst). Именно там он начал свои самостоятельные химические опыты, а вообще, по свидетельству преподавателей, он находился в "отсутствующем" состоянии, не проявлял интереса к занятиям и школьной жизни, а большую часть времени наблюдал "за ростом маргариток", в то время когда его товарищи играли в хоккей (на траве). Его участие в общественной жизни проявлялось в некотором интересе к шахматам и периодическом участии в заседаниях дискуссионного клуба. Через тридцать лет Тьюринг вновь вернется к ботаническим наблюдениям за ростом маргариток в связи со своей теорией морфогенеза. Но пока окружающий мир не придавал значения его исследованиям, а он, в свою очередь, игнорировал этот окружающий мир.

Занятия наукой были не очень свойственны той среде, в которой Алан провел свое детство, однако интерес к химическим экспериментам и чтение книги "Чудеса природы для детей" ("Natural Wonders Every Child Should Know") оказали на его развитие заметное влияние, о чем он вспоминал позднее. В целом, его развитие происходило, скорее, не благодаря, а вопреки влиянию среды и не укладывалось в стереотипы поведения детей британских имперских служащих.

In_SherborneРодители Алана вернулись в Англию в 1926 году и направили его в Шербурнскую школу (Sherborne School) в графстве Дорсет на Юго-западе Англии. Шербурнская школа являлась классической "публичной" школой, но, несмотря на такое название, это было закрытое частное учебное заведение для детей английского "высшего среднего класса", главной задачей которого было дать подготовку и уровень общей образованности, необходимые для будущей имперской государственной службы или наиболее "джентльменских" разновидностей бизнеса.

В 1926 году Англию охватила общенациональная стачка, и Алану случалось проезжать на своем велосипеде 60 миль от дома до школы, когда забастовки были в самом разгаре. Но это было вызвано не его интересом к образованию, а настоянием матери, которая считала обучение в публичной школе совершенно необходимым для своего сына. Его развитие и образование шло своим путем, в лучшем случае он лишь принимал к сведению то, что входило в школьную программу.

У Алана были серьезные проблемы с преподавателями, не желавшими разбирать его трудно читаемый подчерк. Даже на занятиях по математике он вызывал недовольство учителей тем, что применял свои методы решения задач вместо "методически правильных". Преподаватель писал в своем отчете: "Я могу простить его отвратительные грязные письменные работы, но не могу понять его глупого нежелания обсуждать Новый Завет". А классный руководитель охарактеризовал Тьюринга как "человека, который будет неизбежно являться проблемой для любой школы или сообщества, в котором он окажется".

Alan_at_schoolОднако все призы на математических "олимпиадах", как это называлось бы сейчас, были его. Его методы постановки опытов по химии, которая являлась его любимым предметом, также раздражали преподавателя, который написал такой отзыв о способностях Алана: "Если он учится в публичной школе, то следует понимать, что здесь целью обучения является общая образованность. Если же он собирается стать научным работником, то он зря теряет здесь время". Это высказывание, однако, больше говорит о том типе обучения, который преобладал в британских частных школах в то время, чем о способностях и наклонностях Алана. Самостоятельное изучение математики и физики Аланом было гораздо более глубоким, чем это предусматривала программа, хотя учителя об этом, похоже, не подозревали. В это время Тьюринг уже знакомится с работами Эйнштейна и изучает основы квантовой механики.

Chris_MorcomК этому же периоду относится еще одно событие, оказавшее влияние на всю его последующую жизнь. В 1928 году он переходит в специализированный математический класс Шербурнской школы и знакомится с другим учеником - Кристофером Моркомом (Christopher Morcom), который был старше его на год. Он впервые встретил человека, который разделял его научные интересы и был в состоянии понять смысл его исследований. Сохранились свидетельства того, что на уроке французского языка Алан играл с Кристофером в "крестики-нолики" (естественно, на бесконечном поле), обсуждая между делом аксиому о параллельных прямых в евклидовой геометрии. В 1929 году они вместе сдавали вступительные экзамены в Кембридж. Тьюринг успешно прошел экзамен, но Морком получил стипендию, а Тьюринг - нет.

Неожиданная смерть Моркома после короткой болезни в 1930 году потрясла Тьюринга. У него было предчувствие этой смерти с момента самого начала болезни, и Тьюринг понял, что в этом есть нечто, выходящее за рамки современной ему науки. Он писал позднее: "Легко давать объяснения подобным вещам, - но я бы хотел понять!" Была ли это просто мальчишеская дружба, или за ней стояло нечто большее? Тьюринг чувствовал эмоциональную и интеллектуальную привлекательность Моркома, возможно, к этим ощущениям примешивалось и иное, еще не осознанное влечение. Смерть Моркома поставила перед Тьюрингом непростую задачу - понять, как сознание связано с человеческим телом, и насколько возможно его сохранение после смерти. Ответ он искал в квантовой механике.

Alan_surfingВ 1931 году Тьюринг повторно сдает экзамены и поступает в Королевский колледж (King's College) Кембриджа, на этот раз выиграв стипендию по конкурсу. Атмосфера здесь оказывается гораздо более открытой и терпимой, чем в "публичной" Шербурнской школе. Тьюринг начинает ощущать свое отличие от большинства студентов в еще одном аспекте, но одновременно, выясняет, что его гомосексуальные наклонности не являются чем-то совершенно ненормальным. У него появляются случайные приятели со старших курсов колледжа. В то время в Англии гомосексуализм считался не только незаконным и противоестественным, но и само слово было табуировано, особенно в среде, из которой вышел Тьюринг. История относительно недавнего скандального процесса Оскара Уайльда была известна только в кругах лондонской богемы. Но в Кембридже, уже в то время, сформировалось небольшое сообщество, в котором эта сторона его природы, по крайней мере, находила понимание.

Но новые друзья и обстановка не могут заставить его забыть Моркома. В 1932 году он посещает семью своего школьного друга и пишет работу, озаглавленную "Природа духа", в которой пытается объяснить сущность человеческой души при помощи квантовой механики, разрушающей картину привычного физического детерминизма. Он развивает идею, согласно которой квантовая теория является основой описания и понимания принципов работы мозга.

Работы Фон Неймана и Бертрана Рассела, которые он изучает в 1933 году, приводят его к мысли о применимости принципов математической логики для объяснения и анализа работы мозга, и он пытается совместить логическую однозначность с вероятностными квантовыми процессами. В своем докладе "Математика и логика" он выдвигает идею о возможной множественной интерпретации решений математических задач, среди которых общепринятый логический подход является лишь одним из вариантов толкования.

В этот период события в Германии и, в частности, приход Гитлера к власти, приводят к социальной нестабильности в Англии. Обостряются общественные противоречия, на смену имперским патриотическим принципам ушедшей в прошлое Викторианской Англии приходят и все шире внедряются в сознание идеи пацифизма и марксизма. Однако Тьюринг остается совершенно равнодушен к политической борьбе и течениям общественной жизни. Другие мысли занимают его мозг.

Alan_cyclingПосле окончания колледжа в 1934, он посещает лекции Макса Ньюмена по углубленному изучению математики. Здесь он впервые встречается с проблемой "разрешимости" Гильберта, которая формулируется следующим образом: "Может ли существовать, хотя бы в принципе, определенный метод или процесс, при помощи которого все математические проблемы могут быть решены?" С одной стороны, проблема "разрешимости" - тривиальна. Очевидно, что существуют алгоритмы, позволяющие с точки зрения бинарной логики определить, является ли данное утверждение "истинным" или "ложным". Однако сложность проблемы становится ясной, когда речь идет о любой задаче или обо всех возможных вопросах или задачах. Поэтому Тьюринг подошел к ней с другой стороны - пытаясь поставить именно неразрешимую с точки зрения алгоритмического мышления задачу. К этому можно добавить еще и то, что четкого определения алгоритма в то время не существовало. Тьюринг начинает работу над всем комплексом этих проблем.

В 1935 году его избирают в "товарищество" колледжа, что означает получение стипендии для проведения дальнейших научных исследований, и именно в этом году к нему приходит самая главная идея его жизни - концепция "Машины Тьюринга" - машины способной самостоятельно изучать окружающий мир. Возникновение этой идеи было вполне своевременно и совершенно закономерно, что впервые ее четко сформулировал именно Тьюринг. Над развитием этой концепции в ее различных аспектах он работал всю жизнь.

Следующий этап биографии Тьюринга, приходящийся на военные годы, оказался тесно связан с Британской разведкой. Но об этом в  следующей статье цикла.

Библиография работ о Тьюринге очень обширна, поэтому приводятся ссылки только на наиболее исчерпывающие исследования, использованные нами при подготовке материала:

  1. Alan Turing - Home Page by Andrew Hodges
  2. The Alan Turing and Computer History / Philosophy Book Page
  3. Biography of Alan Turing (1912-1954)
  4. Biographical Notes
  5. Tom Sullivan's Essay File
  6. Collection record of Turing's papers at Kings College, Cambridge
  7. Biographical entry in the FOLDOC




Сайт "Искусственный интеллект" - программирование ИИ от разработчика: общение, статьи, ссылки.

Copyright "OBRAZEC.RU", 2002-2017. Последние изменения внесены October 31 2010 10:34:50.
С предложениями и замечаниями обращайтесь на форум.



         Дата предыдущего изменения 13 февраля 2007 года.