Alan Turing. Oracle kaostan tahmin ediyor

Alan Turing her soruyu cevaplayabilecek bir "kehanet" yaratmanın hayalini kurdu. Ne o ne de başkası böyle bir makine yapmadı. Bununla birlikte, 1936'da parlak bir matematikçi tarafından icat edilen bilgisayar modeli, basit hesap makinelerinden güçlü süper bilgisayarlara kadar bilgisayar çağının matrisi olarak düşünülebilir.

Turing'in inşa ettiği makine basit bir algoritmik cihazdır, hatta günümüz bilgisayarları ve programlama dilleriyle karşılaştırıldığında ilkeldir. Ve yine de en karmaşık algoritmaların bile yürütülmesine izin verecek kadar güçlüdür.

Alan Turing

Klasik tanım, Turing makinesini, algoritmaları yürütmek için kullanılan, verilerin kaydedildiği alanlara bölünmüş sonsuz uzunlukta bir banttan oluşan soyut bir bilgisayar modeli olarak tanımlar. Bant bir tarafta veya her iki tarafta sonsuz olabilir. Her alan N durumundan birinde olabilir. Makine her zaman alanlardan birinin üzerinde bulunur ve M durumlarından birinde bulunur. Makine durumu ve alan kombinasyonuna bağlı olarak makine alana yeni bir değer yazar, durumu değiştirir ve ardından bir alanı sağa veya sola taşıyabilir. Bu işleme emir denir. Bir Turing makinesi bu tür talimatların herhangi bir sayısını içeren bir liste tarafından kontrol edilir. N ve M sayıları sonlu oldukları sürece herhangi biri olabilir. Bir Turing makinesinin talimatlarının listesi onun programı olarak düşünülebilir.

Temel model, hücrelere (karelere) bölünmüş bir giriş bandına ve herhangi bir zamanda yalnızca bir hücreyi gözlemleyebilen bir bant kafasına sahiptir. Her hücre, sınırlı bir karakter alfabesinden bir karakter içerebilir. Geleneksel olarak, giriş sembolleri dizisinin bant üzerine soldan başlayarak yerleştirildiği, kalan hücrelerin (giriş sembollerinin sağında) özel bir bant sembolü ile doldurulduğu kabul edilir.

Dolayısıyla bir Turing makinesi aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• bant boyunca hareket edebilen ve her seferinde bir kare hareket edebilen hareketli bir okuma/yazma kafası;
• sonlu durumlar kümesi;
• sembollerin sonlu alfabesi;
• her biri bir sembol içerebilen işaretli karelere sahip sonsuz bir şerit;
• Her durakta değişikliklere neden olan talimatları içeren durum geçiş diyagramı.

Hiper bilgisayarlar

Turing makinesi, ürettiğimiz her bilgisayarın kaçınılmaz sınırlamalara sahip olacağını kanıtlıyor. Örneğin Gödel'in ünlü eksiklik teoremi ile ilgili. İngiliz matematikçi, dünyadaki tüm hesaplama petafloplarını bu amaç için kullansak bile, bilgisayarın çözemeyeceği problemler olduğunu kanıtladı. Örneğin, bir programın sonsuz tekrarlanan bir mantık döngüsüne girip girmeyeceğini veya sonlandırılıp sonlandırılamayacağını asla bilemezsiniz - önce programı denemeden, bu bir döngüye düşme riski taşır, vb. (durma sorunu olarak adlandırılır). Turing makinesinden sonra üretilen cihazlarda bu imkansızlıkların etkisi, diğer şeylerin yanı sıra, bilgisayar kullanıcılarının aşina olduğu "mavi ölüm ekranı" oldu.

Alan Turing hakkında bir kitabın kapağı

Java Ziegelman'ın 1993 yılında yayınlanan çalışmasında da gösterildiği gibi füzyon problemi, beynin yapısını taklit edecek şekilde birbirine bağlanan işlemcilerden oluşan sinir ağına dayalı bir bilgisayar tarafından hesaplamalı bir sonuçla çözülebilir. biri diğerine "girişe" gidiyor. Hesaplamaları gerçekleştirmek için Evrenin temel mekanizmalarını kullanan “hiper bilgisayarlar” kavramı ortaya çıktı. Bunlar, kulağa ne kadar egzotik gelse de, sonlu bir zamanda sonsuz sayıda işlem gerçekleştiren makinelerdir. İngiliz Sheffield Üniversitesi'nden Mike Stannett, örneğin, teorik olarak sonsuz sayıda durumda bulunabilen hidrojen atomundaki elektronun kullanılmasını önerdi. Kuantum bilgisayarlar bile bu kavramların cesurluğuyla karşılaştırıldığında soluk kalır.

Son yıllarda bilim insanları, Turing'in asla inşa etmediği ve hatta teşebbüs etmediği bir "kehanet" rüyasına geri dönüyorlar. Missouri Üniversitesi'nden uzman Emmett Redd ve Stephen Younger, "süper Turing makinesi" yaratmanın mümkün olduğuna inanıyor. Yukarıda adı geçen Chava Ziegelman'ın izlediği yolu takip ederek, giriş-çıkışta sıfır-bir değerleri yerine, sinyalin "tamamen açık"tan "tamamen kapalı"ya kadar geniş bir durum yelpazesinin bulunduğu sinir ağları inşa ediyorlar. . Redd'in NewScientist'in Temmuz 2015 sayısında açıkladığı gibi, "0 ile 1 arasında sonsuzluk vardır."

Bayan Siegelman, Missouri'den iki araştırmacıya katıldı ve birlikte kaosun olanaklarını keşfetmeye başladılar. Popüler açıklamalara göre kaos teorisi, bir kelebeğin bir yarımkürede kanat çırpmasının diğer yarımkürede bir kasırgaya neden olduğunu öne sürüyor. Süper bir Turing makinesi yapan bilim adamlarının aklında hemen hemen aynı şey var: küçük değişikliklerin büyük sonuçlar doğurduğu bir sistem.

Ziegelman, Redd ve Younger'ın çalışmaları sayesinde 2015 yılı sonuna kadar iki prototip kaos bilgisayarının yapılması gerekiyor. Bunlardan biri, on bir sinaptik bağlantıyla birbirine bağlanan üç sıradan elektronik bileşenden oluşan bir sinir ağıdır. İkincisi, on bir nöronu ve 3600 sinapsı yeniden yaratmak için ışık, aynalar ve mercekler kullanan bir fotonik cihazdır.

Pek çok bilim insanı bir "süper Turing" inşa etmenin mümkün olduğuna şüpheyle yaklaşıyor. Diğerleri için böyle bir makine, doğanın rastgeleliğinin fiziksel olarak yeniden yaratılması olacaktır. Doğanın her şeyi bilmesi, tüm cevapları bilmesi onun doğa olmasından kaynaklanmaktadır. Doğayı yeniden üreten sistem yani Evren her şeyi bilir, bir kehanettir, çünkü o da herkesle aynıdır. Belki de bu, insan beyninin karmaşıklığını ve kaosunu yeterince yeniden yaratan yapay süper zekaya giden yoldur. Turing bir zamanlar radyoaktif radyumu, hesaplamalarının sonuçlarını kaotik ve rastgele hale getirmek için tasarladığı bir bilgisayara yerleştirmeyi önerdi.

Bununla birlikte, kaos tabanlı süper makinelerin prototipi çalışsa bile, onların gerçekten bu süper makineler olduklarının nasıl kanıtlanacağı sorunu devam ediyor. Bilim adamlarının henüz uygun bir tarama testi konusunda bir fikri yok. Bunu test etmek için kullanılabilecek standart bir bilgisayar açısından bakıldığında, süper makineler hatalı, yani sistem hataları olarak adlandırılabilir. İnsan açısından bakıldığında her şey tamamen anlaşılmaz ve... kaotik hale gelebilir.