Alan Turing. Oracle predviđa iz kaosa
Alan Turing je sanjao o stvaranju "proročišta" sposobnog odgovoriti na svako pitanje. Ni on ni bilo tko drugi nije napravio takav stroj. Međutim, računalni model koji je briljantni matematičar osmislio 1936. godine može se smatrati matricom računalnog doba – od jednostavnih kalkulatora do moćnih superračunala.
Stroj koji je izradio Turing jednostavan je algoritamski uređaj, čak primitivan u usporedbi s današnjim računalima i programskim jezicima. A ipak je dovoljno jak da omogući izvođenje čak i najsloženijih algoritama.
Alan Turing
U klasičnoj definiciji, Turingov stroj je opisan kao apstraktni model računala koji se koristi za izvršavanje algoritama, a sastoji se od beskonačno duge trake podijeljene u polja u koja se zapisuju podaci. Traka može biti beskonačna na jednoj ili na obje strane. Svako polje može biti u jednom od N stanja. Stroj se uvijek nalazi iznad jednog od polja i nalazi se u jednom od M-stanja. Ovisno o kombinaciji stanja stroja i polja, stroj upisuje novu vrijednost u polje, mijenja stanje, a zatim može pomaknuti jedno polje udesno ili ulijevo. Ova operacija se zove nalog. Turingov stroj kontrolira popis koji sadrži bilo koji broj takvih uputa. Brojevi N i M mogu biti bilo što, sve dok su konačni. Popis uputa za Turingov stroj može se smatrati njegovim programom.
Osnovni model ima ulaznu traku podijeljenu na ćelije (kvadrate) i glavu trake koja može promatrati samo jednu ćeliju u bilo kojem trenutku. Svaka ćelija može sadržavati jedan znak iz konačne abecede znakova. Konvencionalno se smatra da se slijed ulaznih simbola postavlja na traku, počevši od lijeve strane, preostale ćelije (desno od ulaznih simbola) ispunjavaju se posebnim simbolom trake.
Dakle, Turingov stroj se sastoji od sljedećih elemenata:
- pomična glava za čitanje/pisanje koja se može kretati po vrpci, pomičući se jedan po jedan kvadrat;
- konačan skup stanja;
- abeceda završnih znakova;
- beskrajna traka s označenim kvadratima, od kojih svaki može sadržavati jedan znak;
- dijagram prijelaza stanja s uputama koje uzrokuju promjene na svakom zaustavljanju.
Hiperračunala
Turingov stroj dokazuje da će svako računalo koje napravimo imati neizbježna ograničenja. Na primjer, vezano uz poznati Gödelov teorem o nepotpunosti. Jedan engleski matematičar dokazao je da postoje problemi koje računalo ne može riješiti, čak i ako u tu svrhu upotrijebimo sve računalne petaflope svijeta. Na primjer, nikada ne možete reći hoće li program ući u beskonačno ponavljajuću logičku petlju ili će se moći prekinuti - bez prethodnog pokušaja programa koji riskira ulazak u petlju, itd. (naziva se problem zaustavljanja). Učinak ovih nemogućnosti u uređajima izgrađenim nakon stvaranja Turingovog stroja je, između ostalog, poznati “plavi ekran smrti” korisnicima računala.
Naslovnica knjige Alana Turinga
Problem fuzije, kao što pokazuje rad Jave Siegelmana, objavljen 1993., može se riješiti računalom baziranim na neuronskoj mreži, koja se sastoji od procesora povezanih međusobno na način koji oponaša strukturu mozga, s računski rezultat od jednog odlaska na "ulaz" u drugi. Pojavio se koncept "hiperračunala" koji koriste temeljne mehanizme svemira za izvođenje izračuna. To bi bili – koliko god egzotično zvučalo – strojevi koji izvode beskonačan broj operacija u konačnom vremenu. Mike Stannett s britanskog Sveučilišta Sheffield predložio je, na primjer, korištenje elektrona u atomu vodika, koji u teoriji može postojati u beskonačnom broju stanja. Čak i kvantna računala blijede u usporedbi s smjelošću ovih koncepata.
Posljednjih godina znanstvenici se vraćaju snu o "proročištu" koje sam Turing nikada nije izgradio, pa čak ni pokušao. Emmett Redd i Steven Younger sa Sveučilišta Missouri vjeruju da je moguće stvoriti "Turingov superstroj". Oni slijede isti put kojim je krenuo spomenuti Chava Siegelman, gradeći neuronske mreže u kojima se na ulazu-izlazu, umjesto vrijednosti nula-jedan, nalazi čitav niz stanja - od signala "potpuno uključen" do "potpuno isključen" . Kako Redd objašnjava u izdanju NewScientista iz srpnja 2015., “između 0 i 1 leži beskonačnost”.
Gospođa Siegelman pridružila se dvojici istraživača iz Missourija i zajedno su počeli istraživati mogućnosti kaosa. Prema popularnom opisu, teorija kaosa sugerira da mahanje leptirovih krila na jednoj hemisferi uzrokuje uragan na drugoj. Znanstvenici koji grade Turingov superstroj imaju na umu gotovo isto - sustav u kojem male promjene imaju velike posljedice.
Do kraja 2015., zahvaljujući radu Siegelmana, Redda i Youngera, trebala bi biti izgrađena dva prototipa računala zasnovana na kaosu. Jedna od njih je neuronska mreža koja se sastoji od tri konvencionalne elektroničke komponente povezane s jedanaest sinaptičkih veza. Drugi je fotonski uređaj koji koristi svjetlost, ogledala i leće za rekreaciju jedanaest neurona i 3600 sinapsi.
Mnogi znanstvenici su skeptični da je izgradnja "super-Turinga" realna. Za druge bi takav stroj bio fizička rekreacija slučajnosti prirode. Sveznanje prirode, činjenica da ona zna sve odgovore, proizlazi iz njezine prirode. Sustav koji reproducira prirodu, Svemir, sve zna, proročište je, jer je isti kao i svi ostali. Možda je to put do umjetne superinteligencije, do nečega što na odgovarajući način rekreira složenost i kaotičan rad ljudskog mozga. Turing je i sam jednom predložio da se radioaktivni radij stavi u računalo koje je dizajnirao kako bi rezultati svojih izračuna bili kaotični i nasumični.
Međutim, čak i ako prototipovi superstrojeva temeljenih na kaosu funkcioniraju, ostaje problem kako dokazati da su oni stvarno ti superstrojevi. Znanstvenici još nemaju ideju za prikladan test probira. Sa stajališta standardnog računala kojim bi se to moglo provjeriti, superstrojevi se mogu smatrati takozvanim pogrešnim, odnosno sistemskim greškama. S ljudske točke gledišta, sve može biti potpuno neshvatljivo i ... kaotično.
