艾伦·图灵。 甲骨文从混乱中预测
Alan Turing 梦想创造一个能够回答任何问题的“神谕”。 他和其他任何人都没有制造过这样的机器。 然而，这位杰出的数学家在 1936 年提出的计算机模型可以被认为是计算机时代的矩阵——从简单的计算器到功能强大的超级计算机。
图灵制造的机器是一个简单的算法设备，与今天的计算机和编程语言相比甚至是原始的。 然而，它足够强大，甚至可以执行最复杂的算法。
图灵
在经典定义中，图灵机被描述为用于执行算法的计算机的抽象模型，由无限长的磁带组成，磁带被划分为写入数据的字段。 胶带可以在一侧或两侧是无端的。 每个字段可以处于 N 个状态之一。 机器始终位于其中一个字段的上方并处于 M 状态之一。 根据机器状态和字段的组合，机器向字段写入一个新值，更改状态，然后可以将一个字段向右或向左移动。 此操作称为订单。 图灵机由包含任意数量的此类指令的列表控制。 数字 N 和 M 可以是任何数字，只要它们是有限的。 图灵机的指令列表可以被认为是它的程序。
基本模型有一个输入磁带，分为多个单元（正方形）和一个在任何给定时间只能观察一个单元的磁带头。 每个单元格可以包含一个有限字符字母表中的一个字符。 传统上，认为输入符号序列放置在磁带上，从左侧开始，剩余的单元格（输入符号的右侧）填充有磁带的特殊符号。
因此，图灵机由以下元素组成：
- 一个可移动的读/写头，可以在磁带上移动，一次移动一个方格；
- 一组有限的状态；
- 最后的字符字母；
- 带有标记方块的环形条，每个方块可以包含一个符号；
- 状态转换图，其中包含在每次停止时导致更改的指令。
超级计算机
图灵机证明，我们制造的任何计算机都会有不可避免的局限性。 例如，与著名的哥德尔不完备定理有关。 一位英国数学家证明了有些问题是计算机无法解决的，即使我们为此使用了世界上所有的计算千万亿次。 例如，你永远无法判断一个程序是否会进入一个无限重复的逻辑循环，或者它是否能够终止——如果没有首先尝试一个有进入循环风险的程序等（称为停止问题）。 在图灵机创建之后制造的设备中，这些不可能的影响是计算机用户熟悉的“蓝屏死机”。
艾伦·图灵书籍封面
正如 1993 年出版的 Java Siegelman 的工作所示，融合问题可以通过基于神经网络的计算机来解决，该计算机由以模仿大脑结构的方式相互连接的处理器组成，具有从一个“输入”到另一个的计算结果。 “超级计算机”的概念已经出现，它使用宇宙的基本机制来进行计算。 这些将是——无论听起来多么奇特——在有限时间内执行无限数量操作的机器。 例如，英国谢菲尔德大学的迈克·斯坦内特提出了在氢原子中使用电子，理论上氢原子可以以无限多的状态存在。 与这些大胆的概念相比，即使是量子计算机也显得苍白无力。
近年来，科学家们一直在回归图灵本人从未建造甚至尝试过的“神谕”的梦想。 密苏里大学的 Emmett Redd 和 Steven Younger 相信创造“图灵超级机器”是可能的。 他们遵循前面提到的 Chava Siegelman 所走的相同路径，构建神经网络，在该神经网络中，在输入输出端，而不是零一值，存在整个状态范围 - 从信号“完全开启”到“完全关闭” . 正如 Redd 在 2015 年 0 月的 NewScientist 杂志上解释的那样，“1 和 XNUMX 之间存在无穷大”。
西格尔曼夫人加入了密苏里州的两名研究人员，他们一起开始探索混乱的可能性。 根据流行的描述，混沌理论认为蝴蝶在一个半球拍动翅膀会在另一个半球引起飓风。 建造图灵超级机器的科学家们的想法大致相同 - 一个小变化产生大后果的系统。
到 2015 年底，由于 Siegelman、Redd 和 Younger 的工作，两台基于混沌的原型计算机应该已经建成。 其中之一是由三个传统电子元件组成的神经网络，这些电子元件通过十一个突触连接连接起来。 第二个是光子设备，它使用光、镜子和透镜来重建 3600 个神经元和 XNUMX 个突触。
许多科学家怀疑建造“超级图灵”是否现实。 对于其他人来说，这样的机器将是对自然随机性的物理再现。 自然的无所不知，它知道所有答案的事实，来自于它就是自然的事实。 复制自然的系统，宇宙，无所不知，是一个神谕，因为它和其他人一样。 也许这是通往人工超级智能的道路，通往能够充分再现人类大脑复杂性和混乱工作的东西。 图灵本人曾建议将放射性镭放入他设计的计算机中，以使他的计算结果变得混乱和随机。
然而，即使基于混沌的超级机器的原型可以工作，问题仍然是如何证明它们确实是这些超级机器。 科学家们还没有一个合适的筛查测试的想法。 从可以用来检查这一点的标准计算机的角度来看，超级机器可以被认为是所谓的错误，即系统错误。 从人类的角度来看，一切都可能是完全无法理解和……混乱的。
