Alan Turing: 1912-1954
Alan Mathison Turing engleski je matematičar, logičar i kriptoanalitičar te jedan od najznačajnijih pionira računalstva. Postavio je teorijske osnove moderne računalne znanosti i umjetne inteligencije, a značajno je pridonio razbijanju nacističkih šifri u Drugom svjetskom ratu.
Rodio se 23. lipnja 1912. godine u Londonu u obitelji više srednje klase. Iako se školovao u vrhunskim privatnim školama i nastavnici su rano primijetili njegovu iznadprosječnu inteligenciju i talent, ni majka ni nastavnici nisu ga osobito poticali u prirodoslovnom obrazovanju pa se na tom polju educirao samoinicijativno.
Dok je pohađao Sherborne School sprijateljio se s učenikom Christopherom Morcomom i to će prijateljstvo snažno utjecati na njegov život. Christopher ga je poticao da se usredotoči na proučavanje matematike i ostalih prirodoslovnih područja znanosti, a njegova rana smrt od tuberkuloze potakla je Turinga na razmišljanje o tome što bi bilo da je prijateljev um nekako mogao prebivati u mehaničkome tijelu. Odgovor na to pitanje nije potražio u filozofskim promišljanjima, nego u matematici i fizici. Opčinjenost time može li nešto mehaničko sadržavati vlastiti um, potakla je Turinga na proučavanje kvantne mehanike i uvelike odredila smjer proučavanja budućeg znanstvenika. Studirao je na Cambridgeu od 1931. do 1934. godine gdje se odmah nakon diplome i zaposlio te počeo proučavati teoriju vjerojatnosti.
Turingov stroj
Tijekom svojih godina na Cambridgeu, Turing je proučavao načela računskih operacija te zaključio kako je to misaoni proces za koji ne treba svijest i mogao bi ga raditi i stroj. Ukoliko slijedi izvjesna pravila, stroj bi mogao računati jednako dobro, čak i bolje od čovjeka. Jednako tako, drugi stroj bi, slijedeći svoja pravila, mogao množiti, treći igrati šah, a četvrti raditi nešto sasvim drugo. Daljnjim razmišljanjem zaključio je da nije potrebno imati poseban stroj za svaki posao i skup pravila koji slijedi taj stroj, već bi to sve mogao raditi jedan univerzalni stroj. Taj bi se stroj sastojao od glave preko koje bi prolazila vrpca s binarnim nizom nula i jedinica. Glava može čitati te brojke, a prema pravilima bi se mogla premještati na druge dijelove vrpce. Kad bi imao dovoljno vremena i dovoljno dugu vrpcu, stroj bi mogao riješiti svaki problem koji se može izraziti binarnim kodom. Takav univerzalni stroj naziva se Turingov stroj. Iako se, zbog očitih fizičkih ograničenja, Turingov stroj ne može napraviti, radi se o teorijskom prethodniku naših današnjih računala.
Razbijanje Enigme i rad u Bletchley Parku
Doktorski studij iz matematike i kriptologije Alan Turing pohađao je na Princetonu. Godine 1939. vraća se u Veliku Britaniju nakon čega odlazi u Bletchley Park gdje sa suradnicima radi na probijanju nacističkih šifri.
Enigma je naziv elektromehaničkog stroja za šifriranje kojim se od druge polovice 1920-ih pa do posljednjih dana Drugoga svjetskog rata služilo zapovjedništvo kopnene vojske, zrakoplovstva i mornarice njemačke vojske te SS-a[1] i SD-a[2]. Postojalo je više modela Enigme izrađenih za različite njemačke državne službe. Nijemci su Enigmu dijelili i sa svojim saveznicima, primjerice verzijom nazvanom „Grimizni stroj“ služila se japanska vojska i mornarica.
Enigma je u osnovi bila relativno jednostavan uređaj nalik na pisaći stroj. Umjesto valjka koji pridržava papir imao je ploču s 26 lampica, a na poklopcu iznad svake lampice bilo je otisnuto pojedino slovo abecede. Zajedno sa samim uređajem dostavljali su se dokumenti. Na početku postupka šifriranja Enigmu se trebalo pripremiti za rad prema podacima iz tih dokumenata. Dnevni ključ propisivao je osnovne postavke za sve Enigme u jednoj mreži u pojedinom danu - koji će rotori i kojim redoslijedom biti postavljeni u uređaj, međusobni položaj jezgri i prstena oko tih jezgri te kojih će deset parova slova biti kabelima spojeno na prednjoj ploči uređaja. To je bilo unaprijed određeno i bilo je jednako za sve poruke istog dana, a uza sve to svaka pojedina poruka imala je i svoj dodatni posebni ključ koji se zvao ključ poruke. Ključ poruke bio je početni položaj rotora na početku šifriranja.
Najjednostavnijim mijenjanjem položaja valjka moglo se dobiti 4x1027 kombinacija šifri. Za usporedbu, to je devet milijardi puta više od broja sekundi koliko ih je proteklo od Velikog praska do danas. Kod kompliciranijih verzija dodatkom više valjaka i drugim kombinacijama taj broj se eksponencijalno povećavao. Poruke šifrirane Enigmom smatrale su se neprobojnima, čak ako bi neprijatelj posjedovao potpuno jednak stroj.
Već od 1933. godine talentirani poljski matematičari, suradnici kriptološkog zavoda u Varšavi, znali su za neke Enigmine slabe točke. Uspjeli su napraviti vjernu kopiju originalnog stroja i cijeli sustav za dešifriranje Enigme, a to su uoči agresije na Poljsku 1939. godine ustupili francuskoj i britanskoj obavještajnoj službi. Poljske metode usavršili su i uspješno primjenjivali u britanskom kriptološkom središtu u Bletchley Parku u Buckinghamshireu, gdje je bilo središte britanske službe za dekriptiranje[3] od ljeta 1939. do ožujka 1946. godine. Na vrhuncu aktivnosti u Bletchley Parku radilo je preko deset tisuća ljudi.
Zbog oznake državne tajne, dugo vremena nije se puno znalo o radu poljskih i britanskih kriptologa i tome koliko su jedni i drugi pridonijeli savezničkoj pobjedi u Drugom svjetskom ratu.
Iako su Britanci od Poljaka dobili repliku Enigme, problem pronalaska dnevnih ključeva i dalje je ostao. Uređaj za brže otkrivanje dnevnih ključeva Enigme naziva se kriptološka bomba ili samo bomba. Poljska bomba prestala je biti efikasna već 1. svibnja 1940. godine, nakon male promjene rada Enigme pa su u Bletchley Parku počeli razvijati novu. Poljska i britanska bomba radile su na potpuno drugačiji način. Britansku bombu osmislio je Alan Turing, a poboljšao Gordon Welchman. Godine 1943. Turing i kolege izgradili su Colossus, stroj složen od vakuumskih cijevi, dioda i trioda, koji je radio s binarnim brojkama i u sekundi je mogao očitati 25 tisuća znakova kodirane poruke pa u njima pronaći pravilnosti i otkriti ključ. Stroj su s vremenom toliko usavršili da je u nekoliko minuta mogao dekodirati poruku.
Britanska bomba smatra se pretečom današnjih računala. Turingova baština, i baština cijelog Bletchley Parka, jest svjetska kompjuterska revolucija krajem dvadesetog stoljeća. Nakon Drugog svjetskog rata Turing je nastavio raditi na probijanju šifri, a uz to je od kasnih 1940-ih bio zaposlen i na matematičkom odjelu Sveučilišta Machester.
Umjetna inteligencija i Turingov test
Još od davnina postavljalo se pitanje možemo li funkcioniranje ljudskog uma usporediti s funkcioniranjem nekog stroja. O tome su promišljali Gottfried Wilhelm Leibnitz, Julien Offray de La Mettrie, Charles Babbage i mnogi drugi. Pravu revoluciju na području umjetne inteligencije napravio je Alan Turing koji je postavio pitanje što znači pojam inteligencija. Tim se problemom, a ne poimanjem svijesti, bave stručnjaci za umjetnu inteligenciju.
Turing je vjerovao da će strojevi jednog dana steći um poput ljudskog. Smatrao je da ne postoji razlika između procesa mišljenja i prirode same misli. Pretpostavljao je da bi dovoljno sofisticiran stroj koji je dobio valjane upute, valjana pravila, čistom sposobnošću obrađivanja informacija mogao reproducirati i sam proces ljudskog mišljenja. Nikad nismo došli bliže tome nego što smo danas. Ova slika napravljena je pomoću alata ChatGPT. Sustav je za desetak sekundi generirao sliku na temelju parametara: monokromatska slika Alana Turinga u Zagrebu 1950-ih godina.
Godine 1950. Turing je objavio članak Computing machinery and intelligence (Računala i inteligencija), koji se smatra utemeljiteljskim za područje umjetne inteligencije. Iako je iz samog naslova jasno da je u članku riječ o inteligenciji, u njemu se Turing prvenstveno bavi time što je mišljenje. Za uspješan odgovor na to pitanje, koristi se primjerom kineske sobe američkog filozofa Johna Searlea. Problem takozvane Searlove sobe dokazuje da je kognicija ipak nešto više od puke manipulacije čistim simbolima. Strojevi koje bismo smatrali inteligentnima ne moraju se snalaziti u rješavanju problema kao što to rade ljudi, samo je nužno da im simboli kojima manipuliraju postanu smisleni. U članku je Turing dao odgovore na još dva problema. U pitanju imaju li strojevi dušu Turing ne vidi ništa sporno, za njega su vjera i znanost dva odvojena pojma. Što se tiče Gödelovih teorema odgovara da ni sami čovjek ne može umaknuti paradoksima nepotpunosti.
Turingov test
Turing je smislio i jednostavan test svjesnosti, danas poznat kao Turingov test. Taj je test još uvijek najrelevantniji način utvrđivanja ima li umjetna inteligencija svijest. Za Turingov test potrebna su dva čovjeka i stroj. Ispitanik, čovjek, postavlja pitanja stroju i čovjeku, ali ne zna tko mu od njih daje odgovore. Ako se ne može utvrditi koje je odgovore dao stroj, a koje čovjek, smatra se da je stroj prošao Turingov test. Postoji nekoliko različitih varijanti Turingova testa, ali sve se svode na pitanje može li stroj uvjeriti čovjeka da razgovara s čovjekom.
Kraj života, osuda i smrt
U ožujku 1951. godine Turing je izabran za člana društva Royal Society u Londonu. Bio je ugledan član znanstvene zajednice, i dalje je radio na kriptiranju i dešifriranju za državu, ali sve se uskoro mijenja. Godine 1952. netko je provalio u njegov stan. Prilikom istrage otkrivena je Turingova homoseksualna veza s devetnaestogodišnjim Arnoldom Murrayem. U to je vrijeme homoseksualnost u Velikoj Britaniji bila zakonom zabranjena i Turing je na suđenju iste godine proglašen krivim. Umjesto odlaska u zatvor izabrao je kemijsku kastraciju, godinu dana uzimao je injekcije sintetiziranog estrogena.
Budući da je smatran sigurnosnim rizikom, ukinuta su mu sigurnosna odobrenja što je rezultiralo zabranom rada za vladu na poslovima šifriranja i razbijanja šifri. Osim zabrane rada za vladu, trpio je i česta policijska uznemiravanja. Pogađa ga činjenica da više nije smio raditi za vladu, ali usprkos tome i dalje je bio aktivan u znanstvenoj zajednici, radio je u Manchesteru i intenzivno proučavao vezu između računalne znanosti, matematike i umjetnog života.
Dana 8. lipnja 1954. pronađeno je Turingovo tijelo u njegovoj spavaćoj sobi. Na prstima je imao ostatke cijanida, a u blizini je bila djelomično pojedena jabuka. Mrtvozornik je zaključio da se radilo o samoubojstvu. Možda doista i jest bilo samoubojstvo, ali osim jabuke i cijanida na prstima ništa drugo ne ide u prilog tome. Turing je prestao s hormonalnom terapijom više od godinu dana prije smrti, nije ostavio oproštajnu poruku, a ni njegovo mentalno stanje nije upućivalo na to da je riječ o suicidalnoj osobi. Odmah se pojavila i teorija da se radilo o slučajnom predoziranju cijanidom zbog nedavno rađenog amaterskog pokusa, kao i teorija da je Turinga ubila tajna služba upravo zbog svega što je znao o probijanju šifri i radu za britansku vladu, jer u to su se doba homoseksualci smatrali prijetnjom državnoj sigurnosti.
Godine 2009. britanski premijer Gordon Brown javno se ispričao zbog ponašanja prema Alanu Turingu, a kraljica Elizabeta II. postumno ga je pomilovala 2013. godine.
Više o ovoj temi u katalogu Knjižnica grada Zagreba možete pronaći na poveznici.
Bibliografija:
Još od davnina postavljalo se pitanje možemo li funkcioniranje ljudskog uma usporediti s funkcioniranjem nekog stroja. O tome su promišljali Gottfried Wilhelm Leibnitz, Julien Offray de La Mettrie, Charles Babbage i mnogi drugi. Pravu revoluciju na području umjetne inteligencije napravio je Alan Turing koji je postavio pitanje što znači pojam inteligencija. Tim se problemom, a ne poimanjem svijesti, bave stručnjaci za umjetnu inteligenciju.
Turing je vjerovao da će strojevi jednog dana steći um poput ljudskog. Smatrao je da ne postoji razlika između procesa mišljenja i prirode same misli. Pretpostavljao je da bi dovoljno sofisticiran stroj koji je dobio valjane upute, valjana pravila, čistom sposobnošću obrađivanja informacija mogao reproducirati i sam proces ljudskog mišljenja. Nikad nismo došli bliže tome nego što smo danas. Ova slika napravljena je pomoću alata ChatGPT. Sustav je za desetak sekundi generirao sliku na temelju parametara: monokromatska slika Alana Turinga u Zagrebu 1950-ih godina.
Alan Turing u Zagrebu 1950-ih godina, autor ChatGPT
Godine 1950. Turing je objavio članak Computing machinery and intelligence (Računala i inteligencija), koji se smatra utemeljiteljskim za područje umjetne inteligencije. Iako je iz samog naslova jasno da je u članku riječ o inteligenciji, u njemu se Turing prvenstveno bavi time što je mišljenje. Za uspješan odgovor na to pitanje, koristi se primjerom kineske sobe američkog filozofa Johna Searlea. Problem takozvane Searlove sobe dokazuje da je kognicija ipak nešto više od puke manipulacije čistim simbolima. Strojevi koje bismo smatrali inteligentnima ne moraju se snalaziti u rješavanju problema kao što to rade ljudi, samo je nužno da im simboli kojima manipuliraju postanu smisleni. U članku je Turing dao odgovore na još dva problema. U pitanju imaju li strojevi dušu Turing ne vidi ništa sporno, za njega su vjera i znanost dva odvojena pojma. Što se tiče Gödelovih teorema odgovara da ni sami čovjek ne može umaknuti paradoksima nepotpunosti.
Turingov test
Turing je smislio i jednostavan test svjesnosti, danas poznat kao Turingov test. Taj je test još uvijek najrelevantniji način utvrđivanja ima li umjetna inteligencija svijest. Za Turingov test potrebna su dva čovjeka i stroj. Ispitanik, čovjek, postavlja pitanja stroju i čovjeku, ali ne zna tko mu od njih daje odgovore. Ako se ne može utvrditi koje je odgovore dao stroj, a koje čovjek, smatra se da je stroj prošao Turingov test. Postoji nekoliko različitih varijanti Turingova testa, ali sve se svode na pitanje može li stroj uvjeriti čovjeka da razgovara s čovjekom.
Kraj života, osuda i smrt
U ožujku 1951. godine Turing je izabran za člana društva Royal Society u Londonu. Bio je ugledan član znanstvene zajednice, i dalje je radio na kriptiranju i dešifriranju za državu, ali sve se uskoro mijenja. Godine 1952. netko je provalio u njegov stan. Prilikom istrage otkrivena je Turingova homoseksualna veza s devetnaestogodišnjim Arnoldom Murrayem. U to je vrijeme homoseksualnost u Velikoj Britaniji bila zakonom zabranjena i Turing je na suđenju iste godine proglašen krivim. Umjesto odlaska u zatvor izabrao je kemijsku kastraciju, godinu dana uzimao je injekcije sintetiziranog estrogena.
Budući da je smatran sigurnosnim rizikom, ukinuta su mu sigurnosna odobrenja što je rezultiralo zabranom rada za vladu na poslovima šifriranja i razbijanja šifri. Osim zabrane rada za vladu, trpio je i česta policijska uznemiravanja. Pogađa ga činjenica da više nije smio raditi za vladu, ali usprkos tome i dalje je bio aktivan u znanstvenoj zajednici, radio je u Manchesteru i intenzivno proučavao vezu između računalne znanosti, matematike i umjetnog života.
Dana 8. lipnja 1954. pronađeno je Turingovo tijelo u njegovoj spavaćoj sobi. Na prstima je imao ostatke cijanida, a u blizini je bila djelomično pojedena jabuka. Mrtvozornik je zaključio da se radilo o samoubojstvu. Možda doista i jest bilo samoubojstvo, ali osim jabuke i cijanida na prstima ništa drugo ne ide u prilog tome. Turing je prestao s hormonalnom terapijom više od godinu dana prije smrti, nije ostavio oproštajnu poruku, a ni njegovo mentalno stanje nije upućivalo na to da je riječ o suicidalnoj osobi. Odmah se pojavila i teorija da se radilo o slučajnom predoziranju cijanidom zbog nedavno rađenog amaterskog pokusa, kao i teorija da je Turinga ubila tajna služba upravo zbog svega što je znao o probijanju šifri i radu za britansku vladu, jer u to su se doba homoseksualci smatrali prijetnjom državnoj sigurnosti.
Godine 2009. britanski premijer Gordon Brown javno se ispričao zbog ponašanja prema Alanu Turingu, a kraljica Elizabeta II. postumno ga je pomilovala 2013. godine.
Više o ovoj temi u katalogu Knjižnica grada Zagreba možete pronaći na poveznici.
Bibliografija: