BRAIN MIND & LIFE: L’INFLUENZA DI ALAN TURING SULLA
CONCEZIONE DELLA MENTE
Alan Mathison Turing è senza dubbio una delle menti più brillanti e ingegnose dello scorso secolo. Dai suoi studi originano la moderna Scienza dei Calcolatori e l’Intelligenza Artificiale.
Una straordinaria capacità di analisi e l’indiscutibile genialità delle sue intuizioni caratterizzano i suoi lavori ed i suoi notevoli risultati.
Nel 1936 Turing affronta e risolve uno dei più grandi problemi matematici del suo tempo[1], ovvero il cosiddetto problema della decidibilità di Hilbert[2] (entsheidungsproblem)[3]. Nel fare ciò egli sviluppa una attenta e rigorosa analisi dei procedimenti algoritmici individuandone le caratteristiche essenziali ed invarianti. Tale analisi culmina nella definizione di un dispositivo universale di calcolo, idealizzato, in grado di eseguire qualsiasi procedura algoritmica[4]. Nasceva così la logical computing machine o, come più semplicemente siamo soliti definirla, la macchina di Turing[5]. Con essa Turing, decisamente in anticipo sul progresso tecnologico[6], aveva fornito il più semplice e generale modello matematico ancora oggi valido per descrivere il funzionamento di qualsiasi computer digitale di uso generale.
Altro tema di straordinario interesse nell’opera di Turing è la sua speculazione sul problema mente-macchina. In un articolo del 1950 centrato su questi argomenti[7] Turing esamina la possibilità e le condizioni in cui una “macchina” possa esibire comportamenti indistinguibili da quelli umani. Le argomentazioni ivi discusse si collocano alle radici di quella che oggi possiamo chiamare “intelligenza artificiale simbolica e simulativa”. E’ in questo articolo che viene introdotto il cosiddetto test di Turing[8] la cui applicazione ancora oggi rappresenta l’unico valido strumento universale per testare la bontà di programmi di intelligenza artificiale.
Inoltre è doveroso ricordare che, oltre al grande contributo all’evoluzione scientifica e tecnologica del ventesimo secolo, Alan Turing ha dato al mondo un altro eroico e prezioso contributo. Durante la seconda guerra mondiale il matematico inglese prestò il proprio genio ai servizi segreti britannici consentendo, con la sua straordinaria competenza sui processi di codifica e decodifica, di decifrare il codice segreto tedesco e permettere agli alleati di conoscere e prevenire le mosse del nemico pervenendo, infine, alla distruzione degli U-Boot, i temutissimi sottomarini della flotta tedesca.
Alla fine della guerra Turing fu insignito di una onorificenza militare ma i motivi di tale riconoscimento dovettero rimanere segreti per più di trent’anni, ben oltre la sua scomparsa.
Patrizio
Perrella
BM&L-
5 Aprile 2004
[1] Turing A. M. (1936), On computable
numbers, with an application to the Entsheidungsproblem, Proceedings of the
London Mathematical Society, 42, pp 230-265.
[2] Nel 1928 il grande matematico David Hilbert, giunto ormai alla fine di una brillantissima carriera, rinnova una sfida che egli stesso aveva lanciato quasi trent’anni prima quando aveva individuato 23 grandi temi sui quali i matematici si sarebbero dovuti confrontare in futuro. Fra questi in particolare si soffermò su tre problemi fondamentali: la coerenza, la completezza e la decidibilità. I primi due furono risolti da Kurt Gödel ed il terzo da Alan Turing.
[3] In forma discorsiva ed ipersemplificata possiamo affermare che risolvere l’entsheidungsproblem equivale a trovare una risposta generale alla seguente domanda: “esiste sempre un modo rigoroso per stabilire se un enunciato matematico sia vero o falso?”.
[4] Che una tale “macchina” esegua procedure algoritmiche è vero per lo stesso modo in cui Turing la definisce; viceversa affermare che qualsiasi algoritmo possa essere calcolato da una di tali “macchine” non è altrettanto immediato. L’identificazione dei due concetti di calcolabilità mediante algoritmi da un lato e calcolabilità mediante “macchine” di Turing dall’altro è oggetto di una tesi che prende appunto il nome di tesi di Church-Turing. Tale enunciato è indimostrabile in quanto propone una relazione fra un oggetto matematico formalmete definito (la “macchina” di Turing) e un concetto non formalizzato in alcun contesto matematico (l’algoritmo). La tesi di Church-Turing è considerata vera dalla maggior parte dei matematici.
[5] Ciò a cui ci si riferisce in questo contesto è più propriamente da definirsi macchina di Turing universale, ovvero una macchina di Turing in grado di eseguire i calcoli di qualsiasi macchina di Turing particolare (macchina per la somma di due interi, macchina per il calcolo del successore, etc.).
[6] Si pensi che solo nel 1946 negli U.S.A. fu completato ENIAC (Electronic Numeric Integrator And Calculator), il primo vero calcolatore elettronico, dalle mastodontiche proporzioni (30 tonnellate per 200 metri quadri di superficie), gli straordinari consumi (150000 Watt) e le scarse prestazioni (200 microsecondi per un’addizione, 2800 per una moltiplicazione e 24000 per una divisione). Ma per avere un computer realizzato secondo l’architettura di John von Neumann (ovvero con un disegno architetturale analogo a quello degli attuali computers commerciali) bisogna attendere dopo il 1950 la realizzazione di Whirlwind, il primo computer operante in tempo reale.
[7] Turing A.M. (1950), Computing
machinery and Intelligence, Mind, 59, pp. 433-460.
[8] Un osservatore viene messo nella condizione di poter esaminare un essere umano ed una macchina senza entrare in diretto contatto con loro ma semplicemente interagendo attraverso un canale di comunicazione neutro quale una telescrivente. Sia l’essere umano che la macchina potranno mentire. L’osservatore dovrà riuscire a distinguere la macchina dall’uomo. Se ciò non avviene, o meglio avviene con una percentuale di errore molto elevata, allora si dice che la macchina ha superato il test di Turing, ovvero riesce ad esibire comportamenti pressoché indistinguibili da quelli umani.