Тьюринг. Компьютерное исчисление - Рафаэль Лаос-Бельтра

Это не будет стильная свадьба,

Я не могу позволить себе карету...

КАПЧА

Сегодня существует множество ситуаций, когда мы должны заполнять в интернете какие-либо поля, например при регистрации электронной почты, участии в опросах или регистрации на каком-либо сервисе. Однако в интернете присутствуют так называемые спамботы — программы, имитирующие поведение человека и также способные заполнять предложенные поля с противозаконными целями. Поэтому в 2000 году группа исследователей из Университета Карнеги-Меллона в сотрудничестве с Джоном Лангфордом из IBM разработали обратный тест Тьюринга для проверки, является собеседник машиной или человеком. Так появились КАПЧА — от английского САРТСНА (Completely Automatic Public Turing Test to tell Computers and Humans apart — полностью автоматизированный публичный тест Тьюринга для различения компьютеров и людей). В этом тесте пользователь должен ввести несколько знаков, изображение которых искажено (как на рисунке слева). Считается, что машина не сможет корректно считать информацию. Иногда символы могут быть зачеркнуты линией того же цвета (рисунок справа), чтобы программы искусственного интеллекта, например системы оптического распознавания символов (OCR), не смогли пройти тест, выдавая себя за людей.

Считается, что компьютер прошел тест Тьюринга, если человек не сможет определить, кто дал ему ответ: машина или другой человек. Показав текст на английском и его перевод нескольким людям, мы сможем определить, сколько процентов из них будут утверждать, что перевод сделан человеком, а сколько — скажут, что перевод сделал компьютер. Наверняка найдутся и те, кто не сможет определить, компьютером или человеком был сделан перевод. Если первые окажутся в меньшинстве, но при этом перевод все же был сделан компьютером (точнее программой), это будет означать, что компьютер прошел тест Тьюринга. Если компьютер или программа пройдут тест, можно будет резюмировать, что они ведут себя разумно. Если же они не пройдут тест, тогда мы не сможем прийти ни к какому заключению.

Успех теста Тьюринга заключается в том, что он многие годы оставался единственным испытанием ИИ, позволяющим установить, является ли машина разумной. Кроме того, эта проверка стала предвестником появления нового подхода к разработке ИИ — символьного (вспомним, что до этого применялись субсимвольный и поведенческий подходы). В этом направлении развития искусственного интеллекта ученые исследуют системы, обрабатывающие цепочки символов, например слова, как одно из проявлений человеческого разума.

ВЕЛИКАЯ ПАРТИЯ: ГАРРИ КАСПАРОВ ПРОТИВ АЛАНА ТЬЮРИНГА

Одна из наименее известных разработок Тьюринга — изучение возможности шахматной партии между разумной машиной и человеком. Эту возможность Тьюринг обсуждал со своим молодым коллегой из Блетчли-парка Джеком Гудом. Уже в то время в голове ученого брезжила идея о создании машины, которая могла бы учиться и обладала искусственным интеллектом. Эта возможность поддерживалась и тем, что все задачи и операции, которые «вычисляются» человеческим мозгом, вероятно, по силам машине Тьюринга.

Первый алгоритм для игры в шахматы был разработан Аланом Тьюрингом и Дональдом Мичи. Соответствующая программа появилась в 1950 году. К сожалению, в 1952 году Алик Гленни, автор Autocode — компилятора,разработанного для компьютера Manchester Mark I, выиграл у программы, написанной Тьюрингом.

Франц Морш, интегральная схема, разработанная специально для игры в шахматы.

Хотя эта программа, названная Turochamp, должна была выполняться компьютером, во время первых опытов она выполнялась «вручную», то есть сам Тьюринг карандашом на бумаге записывал ходы. В1953 году Тьюринг рассказал об этом эксперименте в статье «Шахматы» (Chess), ставшей дополнением к книге «Быстрее мысли» Бертрама В. Боудена. В честь столетия со дня рождения Алана Тьюринга, 26 июня 2012 года, 59 лет спустя после публикации статьи о Turochamp, на переносном компьютере была запущена программа Chessbase, и Гарри Каспаров выиграл у нее всего за 16 ходов. Ходы партии были следующими.

1. еЗ Nf6 5. Bd3 e4 9.0-0 Bg4 13. h4 Qh3 2. Nc3d5 6. Bxe4 dxe4 10. Qf4 Bd6 14. b3 Ng4 3. Nh3 е5 7. Nxe4 Be7 11. Qc4 Bxh3 15. Re1 Qxh2+ 4. Qf3 Nc6 8. Ng3 0-0 12. gxh3 Qd7 16. Kf1 Qxf2# 0-1

Современные шахматные программы делятся на две категории: одни используют метод полного перебора, рассматривая шахматные ходы как игровое дерево и применяя алгоритм Minimax; другие не полностью основаны на прямом переборе и используют искусственный интеллект.

Этот подход способствовал появлению программ, являющихся экспертными системами, то есть с их помощью можно симулировать рассуждения эксперта в медицинской, финансовой или технической области при исправлении дефекта или при поиске ответа на вопрос.

Тест Тьюринга открыл в научных кругах дебаты о нерешенных фундаментальных вопросах, касающихся мозга человека и животных, а также о возможности создать действительно разумные машины. Если машина пройдет тест Тьюринга, это не будет означать наличия у нее осознанности или какого-либо намерения — качеств, приписываемых исключительно человеку. С тех пор как тест получил популярность, специалисты по ИИ разделились на два лагеря. Сторонники так называемого сильного ИИ предсказывают, что компьютеры когда-нибудь смогут думать, как человек, и принимают все следствия этого. Последователи слабого ИИ считают, что память, обучаемость, рассуждения и любые другие проявления разума компьютер может лишь симулировать. Алан Тьюринг когда-то предсказывал, что компьютеры смогут пройти его тест до 2000 года. В 2003 году шахматная партия между Гарри Каспаровым и программой X3D Fritz закончилась ничьей, что подтверждает интуитивную догадку ученого.

Еще одним классическим примером является опыт, проведенный в 1966 году немецким специалистом по информатике из Массачусетского технологического института Джозефом Вейнценбаумом (1923-2008). Его компьютерная программа «Элиза» (ELIZA), названная так в честь персонажа фильма «Моя прекрасная леди» (1964), способна симулировать диалог на сеансе психоанализа. Вслед за этой программой появилась другая, PERRY, которая симулировала бред параноидального шизофреника. Позже появилось много программ, способных поддерживать беседу, такие как Racter, A.L.I.C.E., Jabberwacky, MegaHal или Dr. Abuse, известные в интернете как чатботы.