Alan Turing. Oracle predice da u caosu

Alan Turing hà sunniatu di creà un "oraculu" capace di risponde à ogni dumanda. Nè ellu nè nimu hà custruitu una tale macchina. In ogni casu, u mudellu di l'informatica chì u matimàticu brillanti hà ghjuntu in u 1936 pò esse cunsideratu a matrice di l'era di l'informatica - da calculatrici simplici à supercomputer putenti.

A macchina custruita da Turing hè un strumentu algoritmicu simplice, ancu primitivu cumparatu cù l'urdinatori è i linguaggi di prugrammazione d'oghje. Eppuru hè abbastanza forte per permette ancu l'algoritmi più cumplessi per esse eseguiti.

Alan Turing

In a definizione classica, una macchina di Turing hè scritta cum'è un mudellu astrattu di un computer utilizatu per eseguisce algoritmi, custituitu da una cinta infinitamente longa divisa in campi in quali dati sò scritti. A cinta pò esse infinita da una parte o da i dui lati. Ogni campu pò esse in unu di N stati. A macchina hè sempre situata sopra unu di i campi è hè in unu di i stati M. Sicondu a cumminazzioni di u statu di a macchina è u campu, a macchina scrive un novu valore in u campu, cambia u statu, è poi pò spustà un campu à diritta o manca. Sta operazione hè chjamata ordine. Una macchina Turing hè cuntrullata da una lista chì cuntene un numeru di tali struzzioni. I numeri N è M ponu esse qualcosa, sempre chì sò finiti. A lista di struzzioni per una macchina Turing pò esse pensata cum'è u so prugramma.

U mudellu di basa hà una cinta di input divisa in cellule (squares) è un capu di cinta chì pò osservà solu una cellula à ogni mumentu. Ogni cellula pò cuntene un caratteru da un alfabetu finitu di caratteri. Convenzionalmente, hè cunsideratu chì a sequenza di i simboli di input hè piazzatu nantu à a cinta, partendu da a manca, i celi restanti (à a diritta di i simboli di input) sò pieni di un simbulu speciale di a cinta.

Cusì, una macchina di Turing hè custituita da i seguenti elementi:

• un capu di lettura / scrittura mobile chì pò passà à traversu a cinta, movendu un quadru à volta;
• un inseme finitu di stati;
• alfabetu di caratteri finali;
• una striscia infinita cù quadrati marcati, ognunu di i quali pò cuntene un simbulu;
• un diagramma di transizione di u statu cù struzzioni chì causanu cambiamenti à ogni stop.

Ipercomputer

A Turing Machine prova chì ogni computer chì custruemu avarà limitazioni inevitabbili. Per esempiu, in relazione cù u famosu teorema di incompletezza di Gödel. Un matimàticu inglese hà dimustratu chì ci sò prublemi chì un urdinatore ùn pò micca risolve, ancu s'è avemu aduprà tutti i petaflops computational di u mondu per questu scopu. Per esempiu, ùn si pò mai dì s'ellu un prugramma si mette in un ciclu logicu infinitu ripetiri, o s'ellu pò finisce - senza prima pruvà un prugrammu chì risicate di mette in un ciclu, etc. (chjamatu un prublema di stop). L'effettu di sti impossibilità in i dispositi custruiti dopu à a creazione di a macchina Turing hè, frà altre cose, a familiar "schermu blu di a morte" per l'utilizatori di l'urdinatore.

Copertina di u libru di Alan Turing

U prublema di fusione, cum'è dimustratu da u travagliu di Java Siegelman, publicatu in u 1993, pò esse risolta da un urdinatore basatu nantu à una rete neurale, chì hè custituita di processori cunnessi à l'altri in una manera chì imita a struttura di u cervellu, cù un risultatu di calculu da unu andendu à "input" à un altru. Hè apparsu u cuncettu di "ipercomputers", chì utilizanu i miccanismi fundamentali di l'universu per fà calculi. Quessi sarianu - quantunque esoticu pò sona - macchine chì facenu un numeru infinitu di operazioni in un tempu finitu. Mike Stannett di l'Università Britannica di Sheffield suggerì, per esempiu, l'usu di l'elettrone in un atomu di l'idrogenu, chì in teoria pò esse in un numeru infinitu di stati. Ancu l'informatica quantistica palesa in paragone à l'audacia di sti cuncetti.

In l'ultimi anni, i scientisti sò tornati à u sognu di un "oraculu" chì Turing stessu ùn hà mai custruitu o ancu pruvatu. Emmett Redd è Steven Younger di l'Università di Missouri credi chì hè pussibule di creà una "supermachine Turing". Seguinu a listessa strada chì u Chava Siegelman hà pigliatu, custruendu reti neurali in quale à l'input-output, invece di zero-un valori, ci hè tutta una gamma di stati - da u signale "completamente on" à "completamente off". . Cum'è Redd spiega in u numeru di lugliu 2015 di NewScientist, "trà 0 è 1 si trova l'infinitu".

A Sra Siegelman s'unì à dui circadori di Missouri, è inseme cuminciaru à scopre e pussibulità di u caosu. Sicondu a descrizzione populari, a teoria di u caosu suggerisce chì u battellu di l'ale di una farfalla in un emisferu provoca un uraganu in l'altru. I scientisti chì custruiscenu a supermachine di Turing anu assai u stessu in mente - un sistema in quale i picculi cambiamenti anu grandi cunsequenze.

À a fine di u 2015, grazia à u travagliu di Siegelman, Redd è Younger, duveranu esse custruitu dui prototipi di computer basati in u caosu. Unu di elli hè una rete neurale custituita da trè cumpunenti elettronichi cunvinziunali cunnessi da undici cunnessione sinaptiche. U sicondu hè un dispositivu fotonicu chì usa luce, specchi è lenti per ricreà undici neuroni è 3600 XNUMX sinapsi.

Parechji scientisti sò scettichi chì a custruzione di un "super-Turing" hè realisticu. Per altri, una tale macchina seria una recreazione fisica di l'aleatoriu di a natura. L'omniscienza di a natura, u fattu chì cunnosce tutte e risposte, vene da u fattu chì hè a natura. U sistema chì riproduce a natura, l'Universu, sapi tuttu, hè un oraculu, perchè hè u listessu cum'è tutti l'altri. Forse questu hè u percorsu per una superintelligenza artificiale, per qualcosa chì ricrea bè a cumplessità è u travagliu caòticu di u cervellu umanu. Turing ellu stessu suggerì una volta di mette radiu radioattivu in un computer chì avia cuncepitu per rende i risultati di i so calculi caòtici è casuali.

In ogni casu, ancu s'è i prototipi di supermachine basate in u caosu funzionanu, u prublema resta cumu per pruvà chì sò veramente sti supermachines. I scientisti ùn anu ancu una idea per una prova di screening adattata. Da u puntu di vista di un urdinatore standard chì puderia esse usatu per verificà questu, i supermachines ponu esse cunsiderati cum'è cusì-chiamatu erronei, vale à dì, errori di sistema. Da un puntu di vista umanu, tuttu pò esse cumplettamente incomprensibile è ... caòticu.