艾倫·圖靈。 甲骨文從混亂中預測
Alan Turing 夢想創造一個能夠回答任何問題的“神諭”。 他和其他任何人都沒有製造過這樣的機器。 然而，這位傑出的數學家在 1936 年提出的計算機模型可以被認為是計算機時代的矩陣——從簡單的計算器到功能強大的超級計算機。
圖靈製造的機器是一個簡單的算法設備，與今天的計算機和編程語言相比甚至是原始的。 然而，它足夠強大，甚至可以執行最複雜的算法。
圖靈
在經典定義中，圖靈機被描述為用於執行算法的計算機的抽像模型，由無限長的磁帶組成，磁帶被劃分為寫入數據的字段。 膠帶可以在一側或兩側是無端的。 每個字段可以處於 N 個狀態之一。 機器始終位於其中一個字段的上方並處於 M 狀態之一。 根據機器狀態和字段的組合，機器向字段寫入一個新值，更改狀態，然後可以將一個字段向右或向左移動。 此操作稱為訂單。 圖靈機由包含任意數量的此類指令的列表控制。 數字 N 和 M 可以是任何數字，只要它們是有限的。 圖靈機的指令列表可以被認為是它的程序。
基本模型有一個輸入磁帶，分為多個單元（正方形）和一個在任何給定時間只能觀察一個單元的磁帶頭。 每個單元格可以包含一個有限字符字母表中的一個字符。 傳統上，認為輸入符號序列放置在磁帶上，從左側開始，剩餘的單元格（輸入符號的右側）填充有磁帶的特殊符號。
因此，圖靈機由以下元素組成：
- 一個可移動的讀/寫頭，可以在磁帶上移動，一次移動一個方格；
- 一組有限的狀態；
- 最後的字符字母；
- 帶有標記方塊的環形條，每個方塊可以包含一個符號；
- 狀態轉換圖，其中包含在每次停止時導致更改的指令。
超級計算機
圖靈機證明，我們製造的任何計算機都會有不可避免的局限性。 例如，與著名的哥德爾不完備定理有關。 一位英國數學家證明了有些問題是計算機無法解決的，即使我們為此使用了世界上所有的計算千萬億次。 例如，你永遠無法判斷一個程序是否會進入一個無限重複的邏輯循環，或者它是否能夠終止——如果沒有首先嘗試一個有進入循環風險的程序等（稱為停止問題）。 在圖靈機創建之後製造的設備中，這些不可能的影響是計算機用戶熟悉的“藍屏死機”。
艾倫·圖靈書籍封面
正如 1993 年出版的 Java Siegelman 的工作所示，融合問題可以通過基於神經網絡的計算機來解決，該計算機由以模仿大腦結構的方式相互連接的處理器組成，具有從一個“輸入”到另一個的計算結果。 “超級計算機”的概念已經出現，它使用宇宙的基本機制來進行計算。 這些將是——無論聽起來多麼奇特——在有限時間內執行無限數量操作的機器。 例如，英國謝菲爾德大學的邁克·斯坦內特提出了在氫原子中使用電子，理論上氫原子可以以無限多的狀態存在。 與這些大膽的概念相比，即使是量子計算機也顯得蒼白無力。
近年來，科學家們一直在回歸圖靈本人從未建造甚至嘗試過的“神諭”的夢想。 密蘇里大學的 Emmett Redd 和 Stephen Younger 相信創造“圖靈超級機器”是可能的。 他們遵循前面提到的 Chava Siegelman 所走的相同路徑，構建神經網絡，在該神經網絡中，在輸入輸出端，而不是零一值，存在整個狀態範圍 - 從信號“完全開啟”到“完全關閉” . 正如 Redd 在 2015 年 0 月的 NewScientist 雜誌上解釋的那樣，“1 和 XNUMX 之間存在無窮大”。
西格爾曼夫人加入了密蘇里州的兩名研究人員，他們一起開始探索混亂的可能性。 根據流行的描述，混沌理論認為蝴蝶在一個半球拍動翅膀會在另一個半球引起颶風。 建造圖靈超級機器的科學家們的想法大致相同 - 一個小變化產生大後果的系統。
到 2015 年底，由於 Siegelman、Redd 和 Younger 的工作，兩台基於混沌的原型計算機應該已經建成。 其中之一是由三個傳統電子元件組成的神經網絡，這些電子元件通過十一個突觸連接連接起來。 第二個是光子設備，它使用光、鏡子和透鏡來重建 3600 個神經元和 XNUMX 個突觸。
許多科學家懷疑建造“超級圖靈”是否現實。 對於其他人來說，這樣的機器將是對自然隨機性的物理再現。 自然的無所不知，它知道所有答案的事實，來自於它就是自然的事實。 複製自然的系統，宇宙，無所不知，是一個神諭，因為它和其他人一樣。 也許這是通往人工超級智能的道路，通往能夠充分再現人類大腦復雜性和混亂工作的東西。 圖靈本人曾建議將放射性鐳放入他設計的計算機中，以使他的計算結果變得混亂和隨機。
然而，即使基於混沌的超級機器的原型可以工作，問題仍然是如何證明它們確實是這些超級機器。 科學家們還沒有一個合適的篩查測試的想法。 從可以用來檢查這一點的標準計算機的角度來看，超級機器可以被認為是所謂的錯誤，即係統錯誤。 從人類的角度來看，一切都可能是完全無法理解和……混亂的。
