Dramat angielskiego geniusza

[caption id="attachment_5200" align="aligncenter" width="300" caption="Pomnik Alana Turinga"][/caption]

Człowiekiem, o którym mowa, jest Alan Mathison Turing, jeden z ojców informatyki teoretycznej, genialny matematyk i wspaniały kryptolog, który wniósł ogromny wkład w zwycięstwo aliantów w II wojnie światowej, łamiąc niezwykle złożone kody hitlerowskich wojsk i podając jak na tacy dowódcom brytyjskim najtajniejsze depesze niemieckie.

Pierwsze odkrycia

Alan przyszedł na świat 23 czerwca 1912 roku; niebawem więc będziemy ? zapewne ze sporym szumem ? obchodzili stulecie jego urodzin. Jego ojciec, Julius, był pracownikiem indyjskiej służby cywilnej; razem z żoną Ethel mieszkał na stałe niedaleko Madrasu w południowych Indiach. Ponieważ jednak rodzice chcieli, aby dziecko urodziło się w Anglii, opuścili Indie i Alan urodził się w Londynie. Ojciec Alana natychmiast wrócił do Indii, natomiast matka wyjechała piętnaście miesięcy później, w połowie września 1913 roku, pozostawiając Alana pod opieką nianiek. Dziecko wychowywało się zatem bez kontaktu z rodzicami, co w tamtych czasach nie było jednak w pewnych sferach społecznych rzadkie.

W 1926 roku Alan Turing rozpoczął oficjalną naukę w szkole; dopiero jako czternastolatek. Od samego początku wykazywał duże zdolności matematyczne, ale w szkole, kształcącej w założeniu przyszłą kadrę przywódczą Imperium Brytyjskiego, czuł się źle. Może dlatego, że w tym okresie właśnie odkrył swoją orientację homoseksualną i nieszczęśliwie zakochał się w koledze ? Christopherze Morcomie, który niedługo później (13 lutego 1930) zmarł na gruźlicę. Po jego śmierci Turing zaczął jeszcze ciężej pracować i w 1931 roku, w wieku lat 19, uzyskał stypendium naukowe na King?s College w Cambridge.

Tu napisał swoją absolutnie genialną rozprawę matematyczną On Computable Numbers, czyli O liczbach obliczalnych. Wprowadzała ona do matematyki zupełnie dotychczas nieznane pojęcia. To właśnie w tej rozprawie zdefiniował abstrakcyjną maszynę, która byłaby w stanie wykonywać zaprogramowany algorytm, zwaną dziś maszyną Turinga. Maszyna mogła wykonać tylko jeden, ściśle określony algorytm; na przykład mogła podnieść liczbę do kwadratu, podzielić dwie liczby, dodać, odjąć. Liczby miały być wprowadzane do maszyny za pomocą papierowej taśmy.

Następnie młody uczony opracował uniwersalną maszynę Turinga, która ? w zależności od instrukcji zapisanej na taśmie ? miała wykonywać dowolną operację. To już był w gruncie rzeczy najogólniejszy schemat działania znanego nam dziś komputera, daleki od konkretnych rozwiązań technicznych, ale za to bardzo ogólny.

 

[caption id="attachment_5201" align="aligncenter" width="300" caption="Alan M. Turing, jedno z niewielu zachowanych zdjęć uczonego."][/caption]

Tu warto przytoczyć wynikający z rozważań Turinga bardzo ciekawy wniosek matematyczno-logiczny. Otóż nieco wcześniej wielki uczony austriacki, Kurt Gödel, wprowadził do matematyki pojęcie zdania nierozstrzygalnego. Jest to takie poprawnie formalnie zbudowane zdanie, którego w żaden sposób nie da się ani udowodnić, ani obalić na gruncie przyjętego w rozważanej teorii układu aksjomatów. Co więcej, jeśli zdanie to dołączy się do teorii jako kolejny aksjomat, to pojawi się w niej natychmiast inne podobnie kłopotliwe zdanie nierozstrzygalne. Jest to twierdzenie o niezwykle głębokiej treści filozoficznej, wskazujące na granice ludzkiego poznania, a w każdym razie porażająco limitujące możliwości opisu rzeczywistości za pomocą aksjomatów i dedukcji logicznej, słusznie uważane za jedno z największych odkryć matematycznych XX wieku.

No i z rozważań Turinga wynika zupełnie inny niż podany przez Gödla dowód tego twierdzenia. W sformułowaniu Alana ? oczywiście, równoważnym sformułowaniu Austriaka ? orzeka ono, iż nie istnieje (mówiąc bardzo ogólnie i niezbyt ściśle) możliwość rozwiązania za pomocą najbardziej nawet uniwersalnej maszyny matematycznej wszystkich możliwych problemów obliczeniowych; inaczej ? że istnieją poprawnie sformułowane algorytmy, których po prostu w żaden sposób żadna maszyna nie zrealizuje.

Ale i to ? epokowe przecież ? osiągnięcie nie wyczerpuje treści rozprawy Turinga. Zajął się w niej również możliwością zbudowania komputera według dawnych planów Charlesa Babbage?a i udowodnił, że pomysły tego XIX-wiecznego uczonego i konstruktora były całkowicie realne.

Krótko mówiąc: 26-letni matematyk pracą tą wszedł na zawsze do historii matematyki i informatyki. Wkrótce też został doceniony i zaakceptowany przez środowisko naukowe, które otoczyło go wielkim szacunkiem. Jednakże jego upodobania seksualne pozostawały tajemnicą, co w jakiś czas potem doprowadziło do wspomnianej na początku tragedii.

Kryptoanalityk

Wkrótce nadeszły ciężkie czasy. Wybuchła wojna. Do Anglii trafiły opracowane przez słynnych polskich kryptologów maszyny, łamiące kody głośnej niemieckiej maszyny szyfrującej, znanej jako Enigma. Brytyjscy eksperci nie mieli wątpliwości, że hitlerowcy będą swój aparat doskonalić i postanowili ich uprzedzić. W 1939 roku Rządowa Szkoła Kodów i Szyfrów zaproponowała Turingowi podjęcie pracy kryptoanalityka (łamacza szyfrów) w Bletchley.

Pisałem już kiedyś o tym dziwnym, otoczonym największą tajemnicą mieście, w którym skupiono brytyjską elitę intelektualną tamtych czasów ? językoznawców i kulturoznawców, matematyków i inżynierów. W szczytowym momencie w tym ośrodku dekryptażu pracowało około 10 tys. ludzi ? i warto zwrócić uwagę, że brytyjski kontrwywiad potrafił to wszystko tak zakamuflować, że na Bletchley przez całą wojnę nie spadła ani jedna bomba czy rakieta! To w Bletchley właśnie skonstruowano i uruchomiono pierwsze ?prawdziwe? komputery z serii Colossus. Rola tego miasta i ośrodka ? a także istnienie owych komputerów ? stała się w pełni jawna dopiero w ćwierć wieku po zakończeniu działań wojennych.

Turing udoskonalił w Bletchley aparaturę Polaków i skonstruował tzw. bomby ? urządzenia do łamania szyfrów hitlerowców. Wykonano takich ?bomb? zrazu 15 ? i wszystkie pracowały z wielkim sukcesem, dostarczając dowódcom wojskowym wiadomości wręcz bezcennych.

[caption id="attachment_5202" align="aligncenter" width="300" caption="Ośrodek w Bletchley Park."][/caption]

Tak było przez dwa lata. W 1941 roku szefem ośrodka został dość tępy (jak się okazało) wojak, komandor Edward Travis. który ? nie rozumiejąc wagi problemu ? zablokował kryptoanalitykom dostęp do funduszy. Turing nie odpuścił: zwrócił się bezpośrednio do samego premiera, Winstona Churchilla. Nie zawiódł się ? wielki polityk docenił wielkiego matematyka i nakazał dalsze finansowanie prac. W rok później nie tylko Bletchley miało czterdzieści dziewięć ?bomb?, ale powstała także nowa stacja kryptoanalityczna w Gayhurst Manor.

 

[caption id="attachment_5203" align="aligncenter" width="300" caption="Replika ?bomby? Turinga."][/caption]

W tym momencie publicznie ogłoszono nabór chętnych do pracy w Bletchley. Nie byłoby w tym nic, o czym warto dziś wspominać ? w końcu rekrutacja pracowników to rzecz normalna ? gdyby nie dość oryginalna jej forma. Mianowicie, nie wyjaśniając, o co chodzi, opublikowano w ?Daily Telegraph? piekielnie trudną? krzyżówkę. Sześciu czytelników, którzy poprawnie ją rozwiązali, zaproszono na specjalny test zorganizowany przez brytyjskie służby specjalne (MI-6); po jego zaliczeniu zasilili oni zespół Turinga w Bletchley.

Po wojnie

Po wojnie Alan Turing zaprojektował jeden z pierwszych brytyjskich ?cywilnych? komputerów. Opublikował również (1950) założenia tzw. testu Turinga, definiującego sztuczną inteligencję; testu stosowanego i uznawanego do dziś jako miarodajny do uzyskania odpowiedzi na intrygujące pytanie o możliwości intelektualne maszyn. Aby się o nim czegoś bliżej dowiedzieć ? zajrzyjmy po prostu do Wikipedii, która powiada tak:

?Test wygląda następująco: sędzia ? człowiek ? prowadzi rozmowę w języku naturalnym z pozostałymi stronami. Jeśli sędzia nie jest w stanie wiarygodnie określić, czy któraś ze stron jest maszyną, czy człowiekiem, wtedy mówi się, że maszyna przeszła test. Zakłada się, że zarówno człowiek, jak i maszyna próbują przejść test, zachowując się w sposób możliwie zbliżony do ludzkiego.

Test pochodzi od zabaw polegających na zgadywaniu płci osoby znajdującej się w innym pokoju przy pomocy serii pytań i odpowiedzi pisanych na kartkach papieru. W pierwotnym pomyśle Turinga człowiek musiał udawać przeciwną płeć, a test był ograniczony do pięciominutowej rozmowy. Dziś nie uważa się tych cech za podstawowe i zasadniczo nie umieszcza w specyfikacji testu Turinga.

Turing oczekiwał, że maszyny w końcu będą w stanie przejść ten test. Ocenił, że około roku 2000 maszyny z pamięcią o pojemności 10^9 bitów (około 119 MB) będą w stanie oszukać 30% sędziów w czasie pięciominutowego testu. Przewidywał również, że ludzie przestaną uważać wyrażenie ?myśląca maszyna? za wewnętrznie sprzeczne. Oceniał, że uczenie maszynowe nabierze dużego znaczenia w budowaniu wydajnych maszyn. To twierdzenie jest przez dzisiejszych badaczy sztucznej inteligencji oceniane jako zasadne?.

I dalej:

?Jak dotąd żaden komputer nie zaliczył testu Turinga. Proste programy konwersacyjne, takie jak ELIZA, były w stanie sprawić, że ludzie wierzyli, że rozmawiają z żywym człowiekiem. Przykładem może być nieformalny eksperyment pod nazwą AOLiza. Jednak takie ?sukcesy? nie są tym samym co przejście testu Turinga. Po pierwsze, człowiek w takiej rozmowie nie ma podstaw do podejrzeń, że nie rozmawia z innym człowiekiem. W prawdziwym teście Turinga przesłuchujący stara się aktywnie określić naturę rozmówcy. Udokumentowane przypadki dotyczą głównie środowisk typu IRC, gdzie rozmowy są wysoce nienaturalne i często spotyka się bezsensowne komentarze, odkrywające brak zrozumienia tematu. Dodatkowo, wielu uczestników czatów posługuje się angielskim jako drugim lub trzecim językiem, co tylko zwiększa prawdopodobieństwo, że ocenią oni głupi komentarz programu konwersacyjnego jako coś, czego po prostu nie zrozumieli. Nie znają oni również w większości technologii botów i nie rozpoznają typowo nieludzkich błędów popełnianych przez takie programy.

We wrześniu 2011 roku program Cleverbot, stworzony przez Rollo Carpentera w 1988 roku i od tego czasu rozwijany, oszukał ponad 59,3% rozmówców, myślących, że jest on człowiekiem. Do zaliczenia testu Turinga zabrakło 4%, gdyż człowieka na tych samych zawodach rozpoznało prawidłowo 63,3%?.

Dwa lata koszmaru

W roku 1952 zaczął się dramat, który doprowadził do śmierci Turinga. Ktoś się włamał do jego domu; uczony zawiadomił o fakcie policję. Rozpoczęło się śledztwo, w trakcie którego na zadane wprost pytanie Turing musiał przyznać, że jest gejem.

Obowiązujące wówczas w Anglii prawo uznawało to za ?naruszenie moralności publicznej?, czyli przestępstwo. Uczonemu wytoczono proces; w toku procesu, ogłaszając wyrok skazujący, sąd dał oskarżonemu do wyboru: więzienie albo dobrowolne poddanie się terapii hormonalnej pod kontrolą psychiatry, czyli tak zwanej ?kastracji chemicznej?. Turing wybrał to drugie i zaczął otrzymywać ogromne i mające liczne niemiłe skutki uboczne dawki estrogenu.

Nie to jednak było najgorsze, aczkolwiek to postanowienie sądu uważamy dziś za z gruntu niewłaściwe, wysoce naganne i wręcz nie do wyobrażenia.

Fatalne w tym wyroku było to, że on w ogóle zapadł. Samo uznanie Turinga za winnego, bez względu na zastosowaną karę, pozbawiało go automatycznie dostępu do informacji niejawnych. Oznaczało to odsunięcie go od badań związanych z komputerami i w efekcie ? śmierć zawodową.

Uczony wytrzymał tę sytuację jeszcze dwa lata. 7 czerwca 1954 roku zamknął się w swojej sypialni i popełnił samobójstwo. W wieku 41 lat odszedł w ten sposób jeden z największych geniuszy ludzkości, człowiek, o którym mówiono, że bez niego wojna trwałaby wiele miesięcy dłużej, zginęłyby niepotrzebnie tysiące ludzi, który przyniósł swemu krajowi niezmierną sławę. Umarł zaszczuty z najniższych powodów ideologicznych przez potworne tępe kołtuństwo. Słusznie uważa się to za jeden z najobrzydliwszych epizodów w historii nowoczesnej cywilizacji.

W roku 1999 magazyn ?Time? uznał Turinga za jednego z 10 ludzi, których wpływ na XX wiek był największy. W roku 2009 ówczesny premier Wielkiej Brytanii, Gordon Brown, przeprosił publicznie w imieniu swego rządu społeczeństwo za ?całkowicie niesprawiedliwe? i ?straszne? potraktowanie Turinga.

I co z tego?