П'ятниця, 28 січня 2022

Навчання

Що, та як - приходять одночасно

Батько сучасної інформатики: головні відкриття Алана Тьюринга

  На купюрі в 50 фунтів стерлінгів з'явиться портрет Алана Тьюринга - британського математика і одного з родоначальників комп'ютерних наук. Тьюринг, який прожив лише 41 рік, зіграв велику роль у перемозі над гітлерівською Німеччиною, розвитку штучного інтелекту та комп'ютерних науках. Інтернет-Портал «Пабліш Україна» згадують його головні відкриття і діляться посиланнями, які допоможуть дізнатися про велику математику більше.         


  У 1936 році випускник Кембриджу Алан Тьюрінг придумав

абстрактну обчислювальну машину, яка формалізувала визначення алгоритму. Поняття алгоритму довгий час залишалося інтуїтивним, що заважало відповісти на безліч математичних питань (наприклад, чи всяку задачу можна вирішити алгоритмічно - або є такі, які можна вирішити тільки методом перебору? Як взагалі зрозуміти, чи існує алгоритм для вирішення тієї чи іншої задачі? тощо). Опис «машини Тьюринга» дозволив підступитися до цих проблем. Що це за машина, можна дізнатися в пояснюванні від Кембриджського університету.        

   З 1939 року Тьюрінг працював над зломом німецьких шифровок. Використовуючи напрацювання польських колег, він створив дешифрувальну машину «Бомба», яка зламувала коди німецької «Енігми». Він також створив систему шифрування телефонних розмов, яку не встигли використовувати під час Другої світової. (Якщо вам цікава криптографія, ловіть нашу добірку книг про неї).   

    У 1946 році Тьюрінг розробив проект першого комп'ютера з збереженою в пам'яті програмою. Вчений передбачав величезний потенціал своєї ідеї, але прототип був створений без його участі через конфлікт з керівництвом Національної фізичної лабораторії. Тьюринг вважається батьком сучасних комп'ютерів, - чи так це насправді, можна дізнатися в розборі BBC.       


  Свою роботу він продовжив у Манчестерському університеті, де придумав знамениту «гру в імітацію» (пізніше названу тестом Тьюрінга), яка дозволяє визначити силу штучного інтелекту. Якщо суддя не може зрозуміти, чи має він справу з машиною або людиною, значить, тест пройдений. Про те, як машини справляються з ним сьогодні, можна дізнатися в статті BBC і конспекті Інтернет-Портал «Паблиш Україна».       

                Тьюринг вважав, що до 2000 року машини з пам'яттю в 125 мегабайт будуть здатні обдурити людину в 30% випадків. Оцінка вийшло досить точною. У 2012 році програма, що зображувала хлопчика з Одеси Женю Густмана, змогла провести суддів у тестах, що щорічно проводяться Університетом Редінга, у 29,2% випадків. У 2014 році результати були ще кращими. Однак не потрібно їх переоцінювати: професійні експерти швидко впізнають такі системи за специфічними слабкостям.

          Для непідготовленого користувача все набагато гірше. Минулого року було два гучних експерименти. У першому чат-бот клянчив по одному або два долари і за добу назбирав близько 10 000, а в другому боти випрошували у дівчат інтимні фотографії і в 3% випадків мали успіх.

   Пізніше Тьюрінга зацікавили закономірності природних набоїв (наприклад, смужки зебр і плями леопардів) - і він зайнявся проблемою морфогенезу. Вчений розробив модель взаємодії двох умовних речовин-морфогенів, одна з яких є активатором зростання певної тканини, інша - інгібітором: взаємодіючи один з одним, вони створюють складні структури, форма яких не випадкова, а залежить від властивостей цих самих морфогенів (наприклад, від того, з якою швидкістю кожне з них поширюється в тканинах). Він описав шість основних паттерів - у 2014 році вчені Універстету Брандейса змогли відтворити їх на синтетичних клітинних структурах. А ще раніше вчені показали, що саме цей механізм лежить в основі ембріогенезу пальців: білки, що активують і переважають розвиток кісткової тканини, формують на кінці кінцівки патерн з п'яти променів. При нестачі одного з морфогенів у тварини можуть, наприклад, сформуватися зайві пальці - структура стане іншою, підкоряючись математичним закономірностям, які описав Тьюрінг.                       

       Тьюрінг наклав на себе руки 1954 року після хімічної кастрації (застосованої як покарання за гомосексуальність). У 2013 році королева Єлизавета II помилувала його посмертно.

   Дізнатися більше про біографію і роботу Тьюрінга можна в таймлайні від BBC і 8-хвилинному ролику від Кембриджського університету:   

Найпопулярніше на сайті