Глава 7
Зеленое дерево
Незримые всходы, бесчисленные, скрытые верно
Подо льдом и снегом, во мраке, в каждом квадратном или кубическом дюйме,
Отборные, в самом зачатке, в нежных пленках, мельчайшие, нерожденные,
Как дети в чревах, спрятанные, спеленутые, спящие, сжавшиеся;
Биллионы биллионов и триллионы триллионов их в ожидании
(В земле и в море — вселенные их — как звезды там в небесах),
Они пробуждаются медленно, неизбежно, в бесчисленных формах,
В вечном предчувствии большего, нежели было до них.
В мае Алан Тьюринг согласился работать в Манчестерском университете, но он даже не догадывался о тех изменениях, которые произошли там с того времени. Тьюринга назначили заместителем директора “Вычислительной лаборатории королевского общества”. Директором лаборатории должен был стать Ньюман, а спонсором — Королевское общество. Но к октябрю стало ясно, что Ф.К. Уильямсу не нужны ни лаборатория, ни Королевское общество.
С развитием электронного оборудования немаловажным фактором было то, что изобретательность Уильямса подкреплялась его теплыми отношениями с руководством Научно-исследовательского института дальней связи. Ему позволяли использовать оборудование института и предоставили двух ассистентов. Первым был Т. Килберн — молодой инженер, который получил диплом математического факультета в Кембридже. Через некоторое время к нему присоединился Д. Тутилл, который окончил Кембридж в тот же неспокойный военный год, что и Килберн.
Первые шаги в разработке алгоритмов принадлежат Ньюману.
Он объяснил принцип хранения чисел и программ, что по словам Уильямса заняло около получаса, и выступил в поддержку дизайна фон Неймана. В конце 1947 года планы Уильямса и его двух ассистентов начали очень быстро развиваться. Перспектива математических трудностей не пугала ученых, они, как говорил Уильямс, «действовали быстро, чтобы не было слишком много времени на раздумья». В результате у них получился крошечный компьютер, о существовании которого Алан узнал летом. Память машины состояла всего лишь из одной электронно-лучевой трубки.
Электронно-лучевая трубка имела преимущество над ртутной линией задержки хотя бы потому, что исключала эти самые задержки. В сущности, это была обычная деталь оборудования, которая не требовала даже точного машиностроения и котрую можно было купить в магазине. На практике это достоинство несколько омрачалось тем, что у большинства таких трубок было слишком много помех на мониторе, чтобы их можно было использовать. Но такая доступность все же одержала верх, и проект сдвинулся с мертвой точки.
На самом деле устройство работало не так уж и быстро — ему требовалось 10 микросекунд на чтение однозначного числа, в то время, как ACE (автоматическая вычислительная машина), использовавший линии задержки, справлялся за одну. Но такая задержка компенсировалась тем, что информация на трубках была доступна сразу и не нужно было ждать, пока линия задержки ее передаст. Алан сравнил это с листами бумаги, которые разложены на столе под лампочкой — каждое слово или символ становится видимым, если сфокусировать на нем взгляд.
Сначала электронно-лучевая трубка могла хранить 2048 ячеек памяти, периодически их регенерируя. Но потом количество снизили до 1024. Они были распределены на 32 слова, каждое из которых состояло из 32 разрядов. Каждое слово представляло собой число или команду. Вторая электронно-лучевая трубка хранила команды, которые выполнялись на данный момент, и их адреса. Третья работала как аккумулятор для арифметических операций. Это была одноадресная машина, где для каждого действия была своя отдельная команда. Порядок работы полностью отличался от того, который был разработан для ACE. Как бы то ни было, арифметика здесь была сведена к минимуму. Главным было показать, что операции копирования и вычитания вообще возможно проводить с простой системой условного ветвления. Если бы работа Национальной физической лаборатории Великобритании (НФЛ) была завершена, то устройство Хаски было бы куда более совершенным, чем это. На практике Манчестерский компьютер представлял собой ужасный беспорядок из стоек, лампочек и проводов, три экрана светились в темноте комнаты с грязной коричневой плиткой. Уильямс с восторгом называл это «поздним туалетным стилем».
Пожалуй, эти слова лучше всего описывают запоминающее устройство на основе электронно-лучевой трубки. Однако и этого было достаточно. Вот, как Уильямс описывал день своего триумфа:
«Когда приготовления закончились, мы тщательно ввели программу и нажали кнопку «Старт». Точки на дисплее тут же пустились в сумасшедший пляс. Во время первых испытаний это всегда была пляска смерти — она не приносила нам никаких полезных результатов. Но что самое страшное так это то, что не было никаких подсказок, в чем могла быть ошибка. Но однажды этот танец наконец прекратился, и перед нами засиял долгожданный ответ.
Это случилось 21 июня 1948 года. Килберн написал первую программу для ЭВМ с электронной памятью. Машина умела находить наибольший делитель для целого числа, перебирая по очереди все простые числа, которые меньше его самого.
После этого уже ничто не было таким, как прежде. Мы знали, что теперь нужны только время и силы, чтобы сделать следующую, более значительную по размерам машину. И тогда мы решили взять еще одного специалиста, чтобы удвоить наши усилия».
Как раз тогда Килберн в разговоре с Тутиллом упомянул, что «приезжает парень по имени Тьюринг, который он написал программу».
К тому моменту Уильямс уже знал про Алана, поскольку тот работал в Национальной физической лаборатории. Килберн кое-что о нем слышал, а Тутилл, который ничего не знал про Тьюринга, работал с его программой и, к своему удивлению (или самодовольству) выяснил, что она не только не была эффективна, но и содержала ошибку.
В Манчестере у них была машина, которая работала, и это значило куда больше, чем впечатляющие или даже гениальные планы. Для Алана это значило, что, пока он был в отпуске, Манчестерский университет поменял свои намерения из политических соображений. В июле сэр Генри Тизард, главный научный советник Министерства обороны, увидел машину и признал, что она имеет национальное значение. Он заявил, что нужно как можно быстрее продолжить ее развитие, чтобы страна осталась лидером по производству больших вычислительных машин, несмотря на то, что в США в подобные проекты вкладывают огромные силы и средства. Он обещал исследователям полную поддержку во всем.
Это многое значило для инженеров, но не имело ничего общего с «фундаментальными математическими исследованиями», которыми собирался заниматься Ньюман, и с грантом, который ему для этого предложило Королевское общество.
То, что Тизарда устроила такая ситуация, никого не удивило. В 1948 году он поддержал идею создания атомного оружия в Великобритании (хотя уже через год поменял свое мнение, заявив, что Британия перестала быть великой державой). Правительство потратило около 100 тысяч фунтов, и эти торопливые, почти панические движения сильно контрастировали с величественным движением науки в НФЛ. Это куда больше относилось к событиям в Берлине и Праге, чем к намерениям Королевского общества (как раз тогда, в октябре 1948 года, снос бомбоубежищ вдруг прекратился). И это точно не имело никакого отношения к Алану, который оказался пешкой в большой игре. Таким образом, в контракте не было ничего ни про Ньюмана, ни про Блэккета. Ньюманом двигал исключительно математический интерес: он с отчаянием думал о том, каких результатов можно было бы достичь, если бы таланты тех, кто работал в Блэтчли, были применены в его области. Он хотел купить машину и заниматься математикой, но в тот момент стало ясно, что это невозможно: главной задачей для всех становилось развитие оборудования. Поэтому его интерес к проекту ослаб, и он не возражал, что дальнейшая работа будет проходить без него. Блэкетт же был раздражен, тем более, что он был противником развития атомного оружия.
Но даже если не брать в расчет политические причины, Алан слишком поздно занялся работой над проектом. Без него уже успели принять важное решение о том, чтобы использовать в качестве резервного хранилища магнитный барабан, который разработали в Биркбек-колледже. Заряды располагались на дорожках вокруг барабана и считывались при помощи головки. Такое устройство могло заменить множество медленных, дешевых линий задержки, чтобы хранить информацию и команды, котрые не нужно использовать прямо сейчас. Еще одно новшество, изначально предложенное Ньюманом, заключалось в использовании «Б-трубки». Это была дополнительная электронно-лучевая трубка, с помощью которой можно было вносить изменения в команды. Ее можно было использовать, работая, например, с последовательностью чисел, и при этом избегать сложного программирования. В целом это противоречило принципам, которые Алан разрабатывал для ACE: согласно этим принципам, использование команд было предпочтительнее, чем введение дополнительного оборудования.
Если же говорить в целом, то все решения уже были приняты другими. Они называли ее малой экспериментальной машиной или «ребенком». Но это был чужой ребенок, а не его. Уильямс все переиграл. Сначала Дарвин надеялся, что Уильямс построит машину по инструкциям Тьюринга, а теперь Тьюринг должен был сделать так, чтобы машина Уильямса заработала. При всем желании тут не обошлось без конфликта, тем более, что группа инженеров не хотела, чтобы ими кто-то руководил. Граница между математиками и инженерами оказалась очень четкой, между ними опустился своего рода железный занавес. Этот компьютер никогда бы не стал компьютером Алана Тьюринга, как мог бы им стать ACE. Поэтому Алан постарался освободиться от какой-либо административной ответственности за этот проект настолько, насколько это было возможно. Но он мог помогать в его создании, а впоследствии, возможно, и пользоваться им. Кроме того, его привлекали зарплата в размере 1200 фунтов в год (в июне 1949 года ее повысили до 1400) и значительная свобода действий и перемещений.
Итак, Алан остался в Манчестерском университете уже не как заместитель директора лаборатории, а просто внештатный «профессор». Все называли его «профессор», чем, возможно, вызывали раздражение у настоящих профессоров. С одной стороны, после Кембриджа Манчестерский университет был шагом назад. Это был технический университет на Севере, который выпускал специалистов — докторов и инженеров, но здесь не появлялось абстрактных идей. С другой стороны, университет гордился своими высокими стандартами, а Ньюман создал здесь кафедру математики, которая могла потягаться с кембриджской. И хотя Алан был крупной рыбой для этого маленького пруда, но он не чувствовал себя не в своей тарелке. Безусловно, атмосфера в университете была мрачноватая: здания поздней викторианской эпохи, черные от копоти после промышленной революции. Напротив — трамвайные пути, здание Общества трезвости и пространство, изрытое бомбардировщиками. Алан обратил внимание на то, что все мужчины в городе выглядели слабыми и нездоровыми — неудивительно, если учесть, что Манчестер еще не оправился от Великой депрессии.
Как и Принстон, это было местом ссылки, только без американского гостеприимства. Нонконформистский северный средний класс оказался менее гостеприимен к инакомыслящим, чем более привелегированный Кембридж. Но в городской жизни Манчестера была искра благородства, это не было похоже на церковно-приходские отношения в обществе маленького городка. Здесь выпускали либеральную газету «Manchester Guardian», которую Алан читал вместе с «The Observer». В общем, Тьюринг нашел свои плюсы в том, чтобы работать в индустриальной Англии, где не было красивых ритуалов кембриджской жизни.
Если бы Алан действительно не хотел застрять в этом чистилище, он мог бы уволиться и вернуться в Кингс-колледж, где он все еще занимался исследовательской работой. Были еще разговоры о том, что он может поехать работать в университет Нанси во Франции (он мог сделать это через связи Винера с местными математиками). Но это не зашло дальше шуток Нормана Рутледжа про мальчиков в Нанси. У Тьюринга были варианты в Америке, но все они противоречили его принципам. Вместо этого он выбрал лучшее для себя решение. Он остался. Для многих в Манчестере он был обузой, этаким предметом смущения, но им приходилось с ним мириться.
В марте 1949 он писал Фреду Клейтону:
«Я привыкаю жить в этой части света, но Манчестер по-прежнему кажется мне гнилым городком. Я стараюсь не ходить туда чаще, чем это необходимо».
Вместо этого Тьюринг работал дома. Большинство работников университета жили рядом с парком Виктория, но жилье Алана располагалось дальше — в большом пансионате на Нерсери авеню в г. Хейл. («Здесь только одна большая кровать, но я думаю, тебе она покажется безопасной», — писал он Фреду, предлагая погостить). Алан жил на самом краю застроенной зоны, так что в пригороде он мог спокойно совершать свои пробежки вдали от сатанинских мельниц и гнетущей атмосферы университета. Он все еще поддерживал отношения с Уолтонским атлетическим клубом и бегал в кроссах за их команду, как например, 1 апреля 1950 года. Впрочем, все спортивные соревнования остались для него в прошлом, и он занимался бегом, чтобы не терять форму. Иногда он бегал и по Манчестеру, но чаще он ездил среди его низких построек на велосипеде. В дождливые дни он смотрелася очень комично в непромокаемом желтом плаще и шляпе. Позже он приделал к велосипеду маленький моторчик, но так никогда и не пересел на автомобиль.
«Я могу внезапно сойти с ума за рулем и попасть в аварию», — драматически заявил он Дону Бейли. В Принстоне он не очень-то хорошо управлялся с автомобилем — похоже, у него была привычка за рулем грезить наяву математикой.
Он мало заботился о том, что происходит в университете, обращая внимание лишь на то, что казалось ему важным. Для него люди делились на тех, кто, по его мнению, занимается серьезным делом, и на всех остальных. На всех остальных он не обращал внимания. При этом его убеждения не имели никакой связи с должностями и официальными позициями.
В сентябре 1947, когда Алан ушел из НФЛ, туда же пришел молодой инженер Ньюман, который разбирался в импульсной электронике и работал с воздушной радиолокационной системой H2S. Тэд Ньюман, который тоже был хорошим бегуном, бывал в Манчестере почти каждый месяц и виделся с Аланом. Они не только тренировались вместе, но могли часами спорить по поводу идеи «разумной техники». Это при том, что, если бы кто-то попытался заискивать с Аланом, тот мог бы резко оборвать разговор, даже если бы этот человек был куда более квалифицирован.
Он не давал людям второго шанса. Если они оказывались на одной волне с Тьюрингом, он мог часами напролет общаться с ними и быть к ним таким внимательным, что им могло бы стать даже неловко. Но часто бывало так, что Алану становилось неинтересно. Тогда он просто молча уходил. Его отношение к людям было как импульсы в компьютере — все или ничего. В своей ненависти к притворству он часто отталкивал тех, кто был с ним искренен, но слишком неуверен в своих действиях. В 1936 году он чувствовал, что Харди не подпускает его к себе, но теперь Алан сам стал тем человеком, который выбирает, с кем он хочет общаться и на каких условиях.
Многие бы назвали его поведение детским или мальчишеским. У него была неряшливая, но бросающаяся в глаза внешность. Многие воспринимали его как несносное чадо под крылом Ньюмана. В городе он мало с кем общался: социальная жизнь потребовала бы от него постоянно идти на компромиссы. Несколько раз он навещал Боба и его жену, которые жили в Чешире. Единственный, у кого он часто бывал, был Ньюман — его жилище было словно маленьким кембриджским островком на Севере. Они много общались и даже называли друг друга просто по именам, что для Макса Ньюмана было делом весьма необычным — на работе он славился соблюдением формальностей. Жена Ньюмана была писательницей Лин Ирвин. Она впервые столкнулась с Аланом, когда на Пасху в 1949 году он играл вместе с ними в крикет. Тогда ее поразило его пренебрежение манерами и привычка подолгу молчать. В конце концов молчание прерывалось душераздирающим заиканием и смехом, от которого становилось не по себе даже его друзьям. Ее удивило, что Алан часто не смотрит в глаза тем, с кем разговаривает, и резко выходит за дверь, не сказав ни слова благодарности.
Алан не шел ни на какие компромиссы с местным обществом и даже не стал присоединяться к небольшому гомосексуальному сообществу, которое образовалось из некоторых работников университета, манчестерского «Guardian» и «Би-би-си». В этом отношении его мысли по-прежнему были в Кембридже. Переезд в Манчестер означал для него разлуку с Невиллом, который изучал статистику в аспирантуре. Следующие два года Алан будет приезжать в Кембридж каждые несколько недель, чтобы увидеться с ним.
В 1949 году во время Пасхальных праздников они вместе съездили во Францию, где катались на велосипедах и осматривали пещеры Ласко (Алана привлекали доисторические рисунки). Также каждый август Алан проводил в Кингс-колледже.
Итак, Кингс-колледж по-прежнему выполнял свою защитную роль. Настоящим светлым рыцарем здесь был Робин, хотя отнюдь таким не казался — лихой, энергичный, со временем он обзавелся гигантским мощным мотоциклом и кожаной амуницией. Иногда он брал Алана с собой прокатиться по пригороду. Алан рассказал друзьям об игре в охоту за сокровищами, в которую играли в Принстоне, и несколько лет он, Робин, Ник Фурбэнк и Кит Робертс были увлечены этой игрой. Они носились по округе (Алан — на своих двоих, остальные — на велосипедах) и искали спрятанные подсказки. Однажды к игре присоединился Ноэль Аннан — он произвел настоящий фурор, снабдив подсказку со старым французским текстом про шампанское бутылкой настоящего шампанского. Все они были очень разными. Например, Кит Робертс часто беседовал с Аланом про науку и компьютеры, но ничего не понимал в некоторых областях, про которые часто беседовал Алан. Он часто не улавливал тех зашифрованных посланий, которыми они обменивались между собой. Ник Фурбэнк, в свою очередь, не имел серьезного научного образования, но его по-настоящему увлекала философия рационализма, математическая теория игр и принципы имитации.
Алан, Робин и Ник придумали новую игру с незамысловатым названием «Подарки». Один человек выходил из комнаты, а другие составляли список подарков, которые, по их мнению, он хотел бы получить. Когда ведущий возвращался, он задавал вопросы об этих подарках и должен был их выбирать. Один из подарков в тайне от ведущего назывался «Томми». Когда ведущий выбирал его, раунд заканчивался. Потом мнимые подарки переросли в нечто большее.
Манчестерским инженерам предстояло построить образец компьютера, чтобы в компании Ферранти могли использовать его как прототип. В течение всего 1949 года инженеры, которые теперь могли нанимать новых сотрудников, занимались усовершенствованием малой экспериментальной машины. К апрелю у нее появилось еще три электронно-лучевых трубки для оперативной памяти и устройство умножения, а магнитный барабан к тому времени уже был опробован. Каждое машинное слово на электронно-лучевой трубке теперь содержало 40 бит, 20 из них занимала инструкция.
Ньюман изобрел гениальное решение, как можно во всей красе продемонстрировать машину, у которой крохотная память, зато есть умножающее устройство. Решением был поиск больших простых чисел. В 1644 году французский математик Мерсенн предположил, что числа 217 — 1, 219 — 1, 231 — 1, 267 — 1, 2127 — 1, 2257 — 1 должны быть единственными простыми числами в своем диапазоне. В XIIX веке Эйлер доказал, что одно из них — 231 × 1 = 2,146,319,807 — действительно простое. Но чтобы доказать то же самое в отношении других чисел, нужна была новая теория. В 1976 году французский математик Лукас нашел способ вычислить, является ли простым 2p — 1, с помощью возведения в квадрат и избавления от остатков. Он объявил, что число 2127 — 1 было простым. В 1937 году выяснилось, что в теории Мерсенна была ошибка, поэтому число, найденное Лукасом, так и осталось самым большим простым из известных.
Метод Лукаса был как будто специально создан для компьютера, который оперирует двузначными числами. Ньюман объяснил Тутиллу и Килберну задачу, и в июне 1949 года они создали программу, которая помещалась в четыре запоминающие электронно-лучевые трубки и все еще оставляла место для вычислений до P = 353. По пути они проверили все, что успели сделать Эйлер и Лукас, но больше простых чисел не обнаружили.
В это время между инженерами и математиками был заключен нелегкий договор о союзе, две стороны разделили обязанности. Ньюман начал проявлять немного больше интереса к самой машине, а Алан взял на себя роль математика и составил список команд, которые должен выполнять компьютер, хотя инженеры в итоге этот список сократили. При этом в создании самой логической конструкции он участия не принимал — здесь все сделал Тутилл. Но у Алана был контроль над механизмом ввода и вывода, который предназначался для пользователя.
В НФЛ он занимался перфокартами, поэтому здесь взял на себя задачу создать телетайп, который потом можно будет использовать на принтере. Конечно же, он был очень хорошо знаком с системой телепринта Блэтчли и Хэнслоупа, который работал от батареи и «частенько заменял 1 на 0». Все знали, что перфоленты он взял в месте, о котором нельзя было говорить. После того, как все это было соединено вместе, 32 комбинации из нулей и единиц в ленте телетайпа стали языком Манчестерской машины.
Работа Алана заключалась в том, чтобы сделать машину удобной в использовании, однако его понятия об удобстве не всегда совпадали с понятиями окружающих. Конечно же, он раскритиковал принцип, по которому работал Уилкис: он предполагал, что аппаратура должна быть такой, чтобы пользователю было просто отслеживать команды. Так, буква А была символом для добавления команды. Алан, напротив, считал, что удобство должна обеспечивать программа, а не оборудование. Еще в 1947-м году он говорил о вопросах удобства как о «небольших дополнительных деталях» и подчеркивал, что все можно решить «с помощью бумажной работы». Теперь, в Манчестере, он мог доказать это на практике в работе с машиной, которая не была построена так, чтобы обеспечивать удобство программисту. Как бы то ни было, к 1949 году он уже потерял интерес к такому виду работы. Ему казалось, что не стоит беспокоиться о «маленьких дополнительных деталях» при переводе из двоичной системы исчисления в десятичную. Ему было легко работать с позиционной системой счисления с основанием 32, и Алану казалось, что так же должно быть и для всех остальных.
Чтобы использовать позиционную систему счисления с основанием 32, было необходимо найти 32 символа для 32 разных «цифр». За основу он взял систему, которая уже использовалась инженерами, в ней они передавали 5-битные комбинации, согласно коду Бодо. Таким образом, цифра «двадцать два», соответствующая последовательности 10110 двоичных цифр, была бы записана, как «Р», это буква, которая в последовательности 10110 зашифрована для обычного телепринтера. Работа в этой системе означала запоминание кода Бодо и выраженной в нем таблицы умножения, что он и лишь немногие другие могли сделать с легкостью.
Официальной причиной выбора этого примитивного метода кодирования, которая влекла за собой кропотливую работу для пользователя, стало то, что благодаря электронно-лучевой трубке можно и даже нужно было проверять содержимое запоминающего устройства путем «подглядывания», как говорил Алан. Он настаивал на том, что увиденные пятна на трубке должны были цифра за цифрой соответствовать написанной программе. Для того чтобы поддержать этот принцип последовательности, было необходимо выписать позиционную систему счисления с основанием 32 в обратном порядке, так, чтобы наименее значимая цифра шла впереди. Это делалось по техническим причинам, которые также предполагали считывание электронно-лучевых трубок слева направо. Еще одна проблема возникла из-за 5-битной комбинации, которая не соответствовала никакой букве алфавита в коде Бодо. (Это была та же проблема, что и с системой Rockex). Поэтому Джефф Тутилл уже ввел дополнительные символы. Ноль в позиционной системе счисления с основанием 32 был представлен, как «/». В результате целые страницы программ были покрыты такими чертами, в Кэмбридже говорили, что это соответствовало ливням за окнами в Манчестере.
К октябрю 1949 года манчестерская машина была готова, за исключением деталей, которые должен был сделать Ферранти. Пока машина собиралась, на прототипе для экономии времени было решено написать руководство по использованию, а также основные программы, которые можно было бы использовать на компьютере (в будущем он будет называться Марк I).
Это уже было следующей задачей Алана. Наверняка, он потратил много времени на проверку каждой функции на прототипе и спорил об их эффективности с инженерами. К октябрю он написал программу ввода для того, чтобы при первом включении компьютер мог читать информацию с лент, сохранять ее в нужном месте и начать ее использовать.
Но это была работа не для него, на данном этапе Руководство Handbook7, которое он написал для программистов, содержало множество полезных и практичных советов, а также несколько новых идей. Но на самом деле, в нем не было ничего и близко напоминающего его работу в Национальной физической лаборатории Великобритании (НФЛ) с числами с плавающей точкой. Он также ничего не сделал и с подпрограммами. В манчестерском проекте существовало два вида памяти: на машине Ферранти было восемь электронно-лучевых трубок, каждая из них содержала 1280 цифр и магнитный барабан, который предполагал не менее 655360 цифр, расположенных в 256 рядах по 2560 цифр в каждом. Программирование заключалось в процессе передачи данных и программ из барабана в трубки и обратно. Предполагалось, что каждая подпрограмма будет храниться на новом ряду барабана и будет перемещаться согласно требованиям. Схема Тьюринга затрагивала эту тему, но не вдавался в подробности. В своем Руководстве он небрежно написал:
Подпрограммы любой программы могут иметь подпрограммы. Это можно сравнить с блохами. Думаю, что невозможно представить себе длину паразитарной цепи блох, если только не верить в бесконечно длинные цепи. Такова же ситуация и с подпрограммами. Одна из них в конечном счете всегда сводится к программе без подпрограмм.
Но он это оставил на совести пользователя. Его собственная «Схема А» предполагала существование лишь одного уровня подпрограмм. В Руководстве было выявлено множество проблем с коммуникацией, с которыми он столкнулся в Манчестере. Для Уильямса и других инженеров математик был тем, кто мог делать вычисления, в частности, он показал им двоичную систему в новом свете. Однако для Тьюринга их схемы с позиционной системой счисления и все остальное были лишь простыми иллюстрациями того факта, что математики были вольны использовать систему символов так, как они хотели. Для него было очевидным, что символ не имеет никакой внутренней связи с объектом, который он символизирует, поэтому в начале его Руководства был длинный абзац, объясняющий, почему существовало убеждение, согласно которому последовательность импульсов могла быть истолкована в виде цифр. Эта была более точная, а также более творческая идея, но она не была понятна человеку, который никогда раньше не знал, что цифры могут быть выражены не только в порядке от 1 до 10. Не то, чтобы Алан презирал рутину и детальную работу с системой символов, как этого требовала манчестерская машина: в своем докладе он склонялся от абстрактного к детальному таким образом, что это имело смысл только для него. Создание языков программирования, которое он назвал «очевидным» в 1947 году, могло бы поглотить и его свободное понимание системы символов, а также готовность к простой работе, когда это необходимо. Но это именно то, чего он не сделал, и таким образом он не использовал то преимущество, которое давало ему понимание абстрактной математики.
С октября 1949 года у него появились два ассистента. Одним из них был аспирант Одри Бэйтс. Другой была Сесили Попплвелл, с которой он провел собеседование летом 1949 года. Она была выпускницей Кэмбриджа с опытом работы с перфокартами. Они работали в офисе главного здания университета викторианской эпохи и ждали пока не закончится строительство новой лаборатории, где планировалось использовать машину Ферранти. Но это было не самое удачное сотрудничество, так как он никогда не признавал их права на существование. В первый день Сесили он объявил: «Время ланча!» и вышел из комнаты, так и не показав, где можно поесть. Он охотно разговаривал со всеми, кто заходил в их офис, но ужасно раздражался, если его ассистенты участвовали в разговоре. Иногда ситуация накалялась, однажды в его сторону полетели насмешки, когда Алан пришел в офис в одном лишь пальто. В другой раз он занял десять шиллингов и прикрепил их к шортам по дороге домой. Обычно они были рады, когда он не приходил, а такое случалось довольно часто.
Работа с прототипом проходила не так гладко. Согласно Сесили Попплвелл, это требовало огромной физической подготовки. В начале работы ты должен был предупредить инженеров и включить ручные переключатели, чтобы ввести входную программу. Светлая полоса на контрольной электронно-лучевой трубке показывала, что цикл ожидания запущен. Когда цель была достигнута, нужно было бежать наверх, чтобы вставить ленту в устройство считывания, а потом вернуться к машине. Если все шло по плану, ты должен был позвонить инженерам, чтобы они включили ток записи и очистили аккумулятор. Если все сложилось удачно, то лента считывалась. Как только рисунок на мониторе показывал, что процесс окончен, инженеры переключали ток записи на барабан. Как и любое устройство, машина была потенциальным источником ложных показаний, кроме этого было сложно вставить ленту с первого раза, каждый раз нужно было бежать в другую комнату.
На самом деле, на прототипе запись с трубок на магнитный барабан была практически невозможной. Алан писал:
Если судить с точки зрения программиста, наименее надежной частью машины являются магнитные объекты письма. Неизвестно, насколько записи были неправильными, как и их чтение. Последствия неправильных записей были куда более катастрофическими, нежели другие ошибки, совершенные машиной. Автоматические записи практически никогда не делались. Другими источниками ошибок было неправильное хранение трубок и множительного устройства.
Джеф Тутилл был заинтересован в идеях Тьюринга, но некоторые из них были особенно непрактичны с точки зрения ограниченного времени и отсутствия доступных средств. Например, была схема, которую он придумал для распознавания символов на компьютере. Она предполагала сложную систему с телевизионной камерой, чтобы передавать визуальное изображение в электронно-лучевые трубки и уменьшать его до стандартных размеров. Возможно, Джеф Тутилл был самым терпеливым к такого рода мечтам, но для него, как и для инженеров, Алан Тьюринг был блестящим математиком, но совершенно посредственным инженером. В 1949 году все его попытки стать инженером закончились.
Между тем теоретическая сторона развития компьютерной техники стала общественным достоянием. В 1948 году Норберт Винер опубликовал книгу под названием «Кибернетика», определяя это слово, как «наука о связи, управлении и контроле в машинах и живых организмах». То есть он описывал мир, в котором информация и логика были превыше энергии или состава материалов. Винер и фон Нейман проводили конференцию зимой 1943–1944 годов на тему «кибернетических» идей, однако книга Винера ознаменовала существование темы за пределами узкого понимания этой проблемы на бумаге. На самом деле Кибернетика была очень техническим термином, непонятным, но общественность ухватилась за него как за ключ, который может открыть завесу тайны и ответить на вопрос, что же случилось с миров за последнее десятилетие.
Винер считал Алана кибернетиком. Правда, что «кибернетика» была близка к тем проблемам, которые долго его мучили, и которые не вписывались ни в одну академическую категорию. Весной 1947 года по дороге к Нэнси, Винеру удалось «поговорить о фундаментальных идеях кибернетики с Тьюрингом», объяснил он в предисловии к своей книге.
К 1949 году американское превосходство в науке и в других областях никого не удивляло, а 24 февраля 1949 года стало знамением времени. Тогда известный журнал News Review представил дайджест, в котором с гордостью было рассказано, как британские ученые сумели предоставить «ценные данные» американскому профессору.
На самом деле Алан и Винер придерживались схожих интересов, однако у них были разные перспективы. У Винера была тенденция, при которой практически все области человеческой деятельности представлены в отрасли кибернетики. Другим их отличием было абсолютное отсутствие чувства юмора у Винера. В то время, как Алан пытался донести свои идеи с легким английским юмором, Винер говорил с удивительной серьезностью о некоторых весьма спорных вопросах.
Например, в кибернетике решили проблему, как происходит визуальное распознавание образов в мозгу. Одна из историй, которая оказалась ложной, но которая нашла отражение в серьезной литературе, гласит, что эксперимент был предназначен для проверки памяти каменщиков путем гипноза. Их спрашивали: «Какой формы была трещина в пятнадцатом кирпиче на четвертом ряду в таком-то и таком-то доме?». Алану этот эксперимент показался забавным.
Еще одним различием стал тот факт, что Винер был открыто обеспокоен экономическими последствиями кибернетических технологий. Война не изменила его мнения, что машины должны создаваться для службы человеку, а не наоборот. Его комментарии и высказывания отнесли его к крайне левым партиям в 1948 году.
Но научные дебаты по поводу кибернетики в Британии не затрагивали тему использования компьютеров или освоения технологий военного времени для мирных и конструктивных целей или преимущества сотрудничества и конкуренции. Когда журнал News Review назвал кибернетику «пугающей наукой», имелись в виду не экономические последствия, а угроза привычным представлениям. Послевоенная реакция на планирование и меры жесткой экономии нашла отражение в способе мыслить, который был также принят интеллигенцией. То же можно было сказать и о Алане Тьюринге, это напоминало его собственную борьбу в 30-х годах с проблемами мысли и чувства. Времена изменились, и теперь уже не епископ, а нейрохирург вел британскую интеллигенцию к идее, что машины могут мыслить.
Сэр Джеффри Джефферсон возглавлял кафедру нейрохирургии в Манчестерском университете и знал о манчестерском компьютере из разговоров с Уильямсом. Но Винер оказал большее влияние на его представления, так как он настаивал на схожести нервных клеток мозга с компонентами компьютера. На этом уровне данная аналогия почти не была подкреплена фактами, Винер оперировал лишь сравнениями между сбоями компьютера и нервными заболеваниями. Некоторые из его утверждений было довольно легко оспорить, но у Джефферсона были свои козыри:
Нельзя объяснить поведение человека или животного, изучая лишь нервные механизмы. Ведь организм — это сложный механизм благодаря эндокринной системе, а благодаря эмоциям мысли обладают разными оттенками. Половые гормоны определяют особенности поведения, которые обычно невозможно объяснить, а иногда просто впечатляют (как у мигрирующих рыб).
Вообще, Джефферсону нравилось говорить о сексе. В одном из его часто цитируемых отрывков говорилось:
До тех пор, пока машина не научится писать сонеты, сочинять концерты, в которых чувствуются мысли и эмоции, мы не сможем утверждать, что машина и мозг равны. То есть машина не только должна написать, но и понять, что она это сделала. Ни один механизм не может почувствовать удовольствия от успеха, тепло от лести, жалость из-за совершенных ошибок, злость, когда она не может получить, что хочет.
Джефферсон ставил себя в один ряд с гуманистом Шекспиром, вспоминая строки из Гамлета: «Какое образцовое создание человек! Как благороден разумом! Как безграничен способностями!» и т. д. Имя Шекспира часто фигурировало в такого рода обсуждениях, и это было доказательством того, что говорящий был знатоком человеческих чувств. На счету Джефферсона было немало благих дел: он лечил людей после двух мировых войн, а в конце 30-х годов провел фронтальную лоботомию.
Аргументы опирались на предположении, что машина из-за своих не биологических компонентов была неспособна на творческое мышление. «Когда мы слышим, что беспроводные лампы умеют думать, то можно потерять веру в язык», — говорил Джефферсон. Но ни один кибернетик не утверждал, что лампочки могут думать, точно так же, как и никто не утверждал, что нервные клетки могут думать. Отсюда появлялась путаница. По мнению Алана, думала система в целом, и это было возможным не из-за физического воплощения, а благодаря ее логической структуре.
Джефферсон признал, что машина может решать логические проблемы, так как логика и математика очень близки.
Однажды в Манчстер позвонил репортер и Алан, проглотив наживку, говорил без остановки:
Это лишь предвкушение того, что грядет и лишь тень того, что будет. Нам необходимо поработать с машиной, чтобы узнать все ее возможности. На это могут уйти годы, но я не вижу причин, почему она не может войти в области, которыми управляет человеческий интеллект, и в конечном счете конкурировать с ним на равных.
Я не думаю, что можно будет даже отличить сонеты, написанные человеком и машиной, хотя это сравнение нечестное, так как сонет, написанный машиной, будет оценен лучше другой машиной.
Тьюринг добавил, что университет был по-настоящему заинтересован в поиске возможностей машин. Работа университета была направлена на поиски уровня интеллекта машины, они хотели понять, до какой степени она будет способна думать за себя.
Ниже представлено постыдное определение того, в чем на самом деле был заинтересован университет, которое вызвало негодование у католической школы:
«Судя по речи профессора Джефферсона… ответственные ученые быстро разорвут все связи между этой программой и своим именем. Мы все должны это учесть. Даже наши диалектические материалисты будут чувствовать необходимость огородить себя возможной враждебности машин как в «Эдгине» Сэмюэла Батлера. И те, кто не только говорят, но и по-настоящему верят, что люди свободны, должны задаться вопросом, насколько позиция Тьюринга разделяется, и может ли ее разделить правительство нашей страны».
С уважением, Илтид Третован.
Власти Великобритании не разглашали своего мнения. Но Макс Ньюман написал The Times, чтобы исправить впечатление от слов Алана, которые только запутывали кропотливым объяснением чисел Мерсенна. Джефферсон оказался отличным рекламным агентом манчестерского университета, фотографии машины появились сначала в The Times, а потом 25 июня и в Illustrated London News. Таким образом, создание машины EDSAC в Кембридже отодвинулось на второй план.
Команда Уилкса добилась значительного прогресса и уже закончила сборку компьютера по типу EDSAC с памятью из ртутных ультразвуковых линий задержки, опередив тем самым американцев. Память компьютера состояла лишь из 32 ртутных ультразвуковых линий задержки, цифровой интервал составлял 2 микросекунды, что вдвое больше, чем планировалось в ACE. Но устройство работало, и если манчестерская машина была первым рабочим компьютером с элетронной памятью, то EDSAC стал первой машиной, способной на серьезную математическую работу.
Алан посетил учредительную конференцию и выступил с речью 24 июня 1949 года. Он описал сложную процедуру для длинных программ, в которой можно было легко упустить цифры в памяти компьютера. Иллюстрируя свою позицию, он написал на доске несколько, начав писать цифры в обратном направлении, как он это делал в Манчестере. «Не думаю, что он таким образом пошутил или пытался поставить себя выше других», — писал Уилкис: «Он просто не мог понять, что такие мелочи могут тем или иным образом нарушить понимание людей». Это была маленькая деталь, которая, пожалуй, скрыла иронию. Ведь люди, работающие над EDSAC, начали писать программы лишь в мае 1949 года, а Алан работал над этим уже в течение многих лет.
Между тем работа над ACE продолжалась. Алан ушел в отставку. Потом ушел и Томас, который отвечал за электронику, а у его преемника Ф.М. Коулбрука оказалась совершенно иная позиция. После ухода Томаса математики переехали в здание к инженерам. Благодаря Коулбруку у них воцарилось спокойствие, и две группы начали работать вместе. Скорость достигнутого прогресса можно было сравнить с той, что первоначально представлял себе Алан. К середине 49-ого года у них функционировала линия задержки, а в октябре они закончили работу с проводами. Машина «Pilot ACE» основывалась на машине Тьюринга «версии V», как и в попытках Хаски. Она имела распределенную обработку данных, что отличало ее от системы фон Неймана, которая использовала аккумулятор. Они также сохранили скорость в миллион циклов в секунду, что сделало эту машину самой быстрой в мире. Между тем, в 1949 году ушел в отставку сэр Чарльз Дарвин. Макс Ньюман выразил мнение, что сослужил хорошую службу Дарвину, убрав Алана из проекта. Алан бы с этим согласился. Когда он пришел на официальное открытие Pilot ACE в ноябре 1950 года, он сказал Джиму Уилксу, что все сложилось лучше, чем если бы он остался. Безусловно, существование Pilot ACE было бы невозможным, если бы Алан не ушел. Он, должно быть, также знал, что эта версия лишь отдаленно напоминала его оригинальную.
Вомерсли удалось переписать историю проекта ACE после того, как ушел Алан. Именно этот рассказ Коулбрук представил на заседании Исполнительного комитета 13 ноября 1949 года:
Работа над машиной основывалась на записях Тьюринга… Вомерсли начал думать о логическом дизайне в 1938 году после прочтения доклада Тьюринга и после его обсуждений с профессором Хартри. Вомерсли посетил Лабораторию в 1944 году, а в следующем году поехал в Соединенные штаты, чтобы увидеть Гарвард и компьютер ЭНИАК. Профессор Ньюман приехал к Вомерсли в 1945 году и представил ему доктора Тьюринга, который в скором времени присоединился к составу Лаборатории.
Это было единственное упоминание того, что Алан был частью проекта.
В 1946 году началась работа над двигателем, управляемым ЭВМ.
В своем рассказе Коулбрук умело пропустил период работы над ним Томаса и описал прогресс в 1948 и 1949 годах. Потом он противопоставил Pilot ACE машине, которая была первоначальной.
Фактический размер ACE стал результатом долгих раздумий Вомерсли и профессора фон Неймана во время визита Вомерсли в США.
Уже к 1950 году Тьюринг стал изгоем, эдаким Троцким компьютерной революции.
Но после принятия какого-либо решения он никогда не жаловался. Во многом его позиция в Манчестере напоминала Ханслоп, с точки зрения статуса, класса и борьбы за оборудование. Одним из отличиев была суровая атмосфера Манчестера, которая только усугубляла резкость Алана.
На тот момент ему было достаточно результатов прошлых работ, которые подтверждали мощь его универсальной машины. Первое, что он сделал, это возродил расчет дзета-функций. Но все пошло не по плану, отчасти это была вина машин, отчасти — его собственная ошибка.
В июне 1950 года прототип электронно-вычислительного компьютера Манчестерского университета был использован для вычислений дзета-функций. Нужно было определить, существуют ли нули не на критической линии в некоторых конкретных интервалах. Вычисления планировались заранее, но осуществлялись в большой спешке. Если бы не тот факт, что компьютер оставался в исправном состоянии в течение длительного отрезка времени с 3 часов дня до 8 часов утра, возможно, что вычисления вообще бы никогда не сделали. Тогда рассматривался интервал 2π.632<t<2π.642, но мало что удалось выяснить.
Также рассматривался и проверялся интервал 1414<t <1608, но к сожалению, к тому моменту машина сломалась и работа остановилась. Кроме того, было обнаружено, что данный интервал был запущен с неправильным значением, и можно было утверждать лишь то, что нули лежат на критической линии до значения t = 1540, Тичмарш же исследовал значения до 1468…
Как-то Килберн настоял на необычном упражнении. Алан держал ленту на выходе телепринтера и читал на свету:
Данные в основном состояли из цифр, максимальной из которых была 32. Наиболее значимые цифры были написаны справа. Традиционно используется шкала от 1 до 10, но это бы потребовало дополнительного конвертирования.
Примерно в это же время окупилась и работа над Энигмой:
«Я создал на манчестерском компьютере небольшую программу, используя лишь 1000 единиц памяти».
Другими словами, он разработал шифр, который считал неприступным, даже со знанием текста.
Были и другие намеки на его постоянный интерес к криптографии. Интерес к этой теме наблюдался в обсуждениях с молодым американцем Дэвидом Сайром. Он закончил Массачусетский технологический институт, а теперь учился в Оксфорде на факультете молекулярной биологии с Дороти Ходжкин. Поработав с Уильямсом во время войны, он приехал в Манчестер, чтобы посмотреть на компьютер. Он объяснил свой визит тем, что машина могла бы помочь в рентгеновской кристаллографии. Уильямс оставил его на попечении Алана, который проявил необычайную доброту и сердечность и подружился с Сайром. Они разговаривали два с половиной дня подряд, их прерывал лишь телефонный звонок, во время которого сообщалось, что машина свободна на несколько минут. Тогда он собирал бумагу, ленты и ненадолго исчезал.
Дэвид Сайр смог догадаться, что Алан работал над криптологическими проблемами во время войны. Дело в том, что рентгеновская кристаллография, которая применялась в изучении структуры белков, была очень похожа по природе на криптоанализ. Рентгеновские лучи оставляли дифракционную картину, которую можно было расценивать как шифровку молекулярной структуры. Выполнение процесса дешифровки напоминало распознавание обычного текста, если был известен лишь шифр. Результатом аналогии стало следующее:
«… Прежде, чем мы закончили работу, он сам для себя выявил методы, которыми занимались кристаллографы. Для этого он обладал знаниями, которые во многом превосходили знания любого кристаллографа, которого я когда-либо знал и я уверен, что если бы в то время он взялся за эту область, то добился бы значительных результатов».
Алан рассказал ему о теореме Шеннона, которую он использовал в шифраторе речи Delilah, Сайр воспользовался ей и начал заниматься теорией. Но Алан решил не работать серьезно в этой области, хотя и призывал молодого Сайра вернуться в Манчестер, чтобы использовать машину для вычислений; это была отрасль науки, в которой делались необычайные открытия, но для него это, возможно, было делом прошлого или же он просто не хотел конкуренции. Алан всегда хотел чего-то независимого.
Первыми законченными американскими компьютерами стали BINAC Эккерта и Мокли в августе 1950 года, который использовался в авиастроении, а потом криптоаналитический ATLAS в декабре 1950 года. В конце сентября 1949 года Советский Союз испытал свою атомную бомбу, что сподвигло американцев в начале 50-х годов на создание термоядерного оружия. Затем продвигали IAS-машины и ее копию MANIAC в Лос-Аламосе, хотя работа над ними была закончена лишь в 1952 году.
Но что же делал Алан? Каков был его план на ближайшее будущее? Это был уместный вопрос, так как возможности Манчестерского компьютера не соответствовали бы амбициям, изложенным Аланом еще в 1948 году: «обучение», «изучение» и «поиск». Он должен был смириться с тем, что его идеи были мечтами на границе с реальностью. Ему нужно было искать новые пути.
Между тем кибернетика привлекла внимание более весомых философов, чем Джефферсон, а Алан был вновь вынужден выступать в защиту своих интересов. Движущей силой стал Майкл Поланьи, венгерский эмигрант, который был деканом факультета физической химии в манчестерском университете с 1933 по 1948 года, а после стал председателем «социальных исследований», которые были специально созданы, чтобы осуществить его философские амбиции.
Поланьи давно был в оппозиции с плановыми науками. Даже во время войны он основал «общество свободы в науке», а после попытался соединить политическую и научную философии, высказывая аргументы против различных видов детерминизма. В частности, он ухватился за теорему Геделя и хотел доказать, что разум способен на нечто большее, чем машина. Именно эта тема привлекла Алана и Поланьи к обсуждениям. Алан приходил домой к Поланьи, который жил не так далеко от его жилища в Хейле. (Однажды Поланьи зашел к Алану и увидел того, играющего на скрипке в жутком холоде, потому что тот не имел смелости поднять этот вопрос с хозяйкой). У Поланьи было много своих доводов. Он отклонил довод Эддингтона по поводу свободной воли. Но в отличие от Эддингтона, он считал, что разум может влиять на движение молекул, что «некоторые законы природы могут осуществить принципы деятельности благодаря сознанию», и что разум может «использовать власть над телом путем отбора случайных импульсов теплового движения окружающей среды».
Карл Поппер, придерживающийся похожих взглядов, заявил в 1950 году, что «только человеческий мозг может придать значение бессмысленным полномочиям вычислительной машины». Поппер и Поланьи считали, что у людей есть неотделимая «ответственность» и что наука существует только в силу сознательных и ответственных решений. Поланьи утверждал, что наука должна существовать на нравственной основе. Было что-то воспитательное в слове «ответственность», оно отличалось от видения Эддингтона, как разум воспринимает духовный мир. В нем также чувствовалась связь с Холодной войной. Поланьи нападал на изображение Лапласа, так как «оно склоняет к тому, что материальное благополучие…является высшим благом» и что «политические действия формируются силой». Эти доктрины он в большей степени связывал с Советским правительством, нежели с другими великими державами.
Это было основной темой формальной дискуссии на тему «Разум и вычислительная техника», которая проходила на факультете философии в манчестерсокм университете 27 октября 1949 года. Все началось со спора Ньюмана и Поланьи о значимости теоремы Геделя, а закончилось обсуждением клеток мозга между Аланом и физиологом Д.З. Янгом. Философ Дороти Эммет сказала: «Важным отличием, кажется, является отсутствие сознания у машин».
Но эти слова не могли удовлетворить Алана. Он написал свое мнение в статье, которая вышла в философском журнале в октябре 1950 года. Типично, что стиль его статьи в журнале мало чем отличался от его разговора с друзьями. Таким образом, он ввел идею определения «мышления» или «ума», или «сознания» посредством сексуальной игры в догадки.
Он придумал игру, в которой допрашивающий должен решить на основании лишь письменных показаний, кто из двух людей в другой комнате был мужчиной, а кто женщиной. Мужчина должен был обмануть допрашивающего, а женщина — убедить его, так, чтобы они вдвоем делали одинаковые заявления: «Я женщина, не слушайте его!».
Вся суть игры заключалась в успешной имитации мужчиной ответов женщины, что ровным счетом ничего не доказывало. Пол зависел от фактов, которые нельзя было свести к последовательности символов. В отличие от этого он хотел доказать, что принцип имитации применялся в «мышлении» и «уме». Если компьютер на основе написанных ответов на вопросы не мог различить людей, тогда можно сказать, что он может думать.
Без сравнения нельзя говорить о мышлении или сознании другого человека, и он не видел причин относиться к компьютерам по-другому.
В этой статье было много информации из его отчета НФЛ, который, конечно же, так и не был опубликован. Но также в ней можно было найти новые открытия, хотя и не очень значительные. Он рассказал шутку, в которой гордый атеист отказывается быть ответственным ученым. Он насмехается над так называемыми “Богословскими возражениями” против наличия интеллекта у машин. Еще более двусмысленным стал его ответ на “экстрасенсорное восприятие”. Он писал:
Эти тревожные феномены, похоже, противоречат всем привычным научным представлениям. О, как нам хотелось бы опровергнуть их! К сожалению, статистических доказательств в пользу, скажем, телепатии набралось немало. Непросто так перестроить мышление, чтобы принять подобные новые факты. Приняв их, легко дойти и до веры в привидения, или домовых. А первой будет отринута мысль о том, что наши тела движутся, попросту подчиняясь законам физики, и аналогичным, пусть еще не открытым закономерностям.
Читатель, наверное, задумался, а в самом ли деле доказательств достаточно много и не играют ли с ним некую шутку. Дело в том, что Алан определенно остался тогда под впечатлением от утверждении Д.Б. Райна о наличии экспериментальных доказательств в пользу экстрасенсорного восприятия. Возможно, интерес нашел отражение в его увлечении снами, пророчествами и совпадениями, как бы то ни было, для себя ученый ставил во главу угла широту мышления и открытость новым идеям: имеющие место факты всегда важнее того, о чем удобнее думать. С другой стороны, не мог пролить свет, подобно менее осведомленным людям, на противоречивость данных идей с помощью принципа причинности, воплощенного в существующих законах физики и прекрасно подтвержденного экспериментами.
Мысль об «обучении» машины также получила развитие с 1948 года. К тому моменту Тьюринг, вероятно, методом проб и ошибок понял, что метод кнута и пряника работает удручающе медленно, а также осознал, отчего так происходит:
Применение наказания и поощрения, в лучшем случае, может являться лишь частью процесса обучения. Грубо говоря, если наставник не располагает иными средствами общения с учеником, то количество информации, которую возможно передать, не превышает числа примененных поощрений и наказаний. К тому моменту, когда ребенок научится повторять «Касабланку», сидеть ему будет трудновато, если текст можно открывать лишь с помощью техники «двадцати вопросов», а каждое «НЕТ» выльется в удар. В силу вышесказанного крайне важно иметь другие, «не эмоциональные» каналы коммуникации. С их помощью можно обучать машину, применяя поощрение и наказание, научить ее выполнять приказы, отданные на каком-либо языке, например, языке символов. Приказы следует передавать через «не эмоциональные» каналы. Применение данного языка существенно сократит число потребных вознаграждений и наказаний.
В самом деле, мальчик на горящей палубе бездумно выполнял приказы, чем уподобился компьютеру. Тьюринг предполагает, что обучающаяся машина способна достигать «сверхкритического состояния», когда, по аналогии с радиоактивными веществами по достижении критической массы машина начнет производить больше мыслей, чем в нее вложено. По сути, так выглядела картина его собственного развития, описанная несколько более серьезно, чем в 1948 году, вместе с утверждением, что и его собственная самобытность была, в какой-то степени предопределена. Возможно, он думал о последовательностях функции арктангенса или о законе движения в условиях общей теории относительности, когда впервые начал складывать в уме данные идеи. Мысль, опять же, была не нова. Бернард Шоу в «Назад к Мафусаилу», так осветил вопрос, когда Пигмалион произвел свое устройство:
ЭКРАСИЯ: Он что не способен сделать что-нибудь свое?
ПИГМАЛИОН: Нет. Но, знаешь ли, я не сказал бы, что кто-нибудь из нас способен сотворить нечто поистине свое, хотя Марцелл и думает, что можем.
АКИД: А на вопрос он может дать ответ?
ПИГМАЛИОН: О, да. Вопрос, ведь, побуждает, как тебе известно. Спроси его.
Многое из написанного Аланом представляло собой обоснование доводов Пигмалиона, которые высмеивал Шоу, сторонник теории о Жизненной Силе.
На этот раз он также предложил тщательно сформулированное пророчество, взвешенное и нацеленное отнюдь не на газетных репортеров.
«Я полагаю, что через пятьдесят лет станет возможно программировать компьютеры, способные хранить примерно 109 единиц информации. Будет возможно так хорошо научить их играть в имитацию, что средний «допрашивающий» не преуспеет более чем в 70 процентах случаев в выявлении машины после пяти минут разговора. Изначальный вопрос «способна ли машина мыслить» я считаю бессмысленным и не заслуживающим обсуждения. Тем не менее я считаю, что к концу века использование слов и общие представления настолько переменятся, что можно будет говорить о мышлении машин, не ожидая встретить противоречие.»
Данные условия («средний», «пять минут», «70 процентов») не представляются особо строгими. Гораздо важнее, что «игра в подражание» позволяет задавать вопросы о чём угодно, а не только из области математики, или шахмат.
Здесь отразился интеллектуальный вызов по принципу «всё или ничего», который был брошен в самый подходящий момент. Поколение первопроходцев в новых науках информатики и коммуникаций — такие люди, как фон Ньюман, Винер, Шэнон и сам Тьюринг, объединившие широкий взгляд на науку и философию с опытом Второй Мировой Войны, уступало место второму поколению, которое обладало административными и техническими навыками для создания собственно машин. Широкий взгляд и направленные на краткосрочную перспективу технические навыки имеют мало общего — в этом заключалась одна из проблем Алана. Данная работа стала своего рода лебединой песней, отразившей основополагающее стремление и восторг первооткрывателя, которые не успели погрязнуть в заурядных технических подробностях. Иными словами работа являлась образцом классической британской научной традиции. Она стала мягким ответом Норберту Винеру, а также «реакционным» тенденциям в культуре Британии 1940-х годов. Ей восхищался Бертран Рассел, а его друг Руперт Кроушей-Уильямс даже написал Алану, насколько им с Расселом понравилась работа.
С философской точки зрения можно сказать, что она соотносится с «Концепциями разума» Гилберта Райля, увидевшими свет в 1949 году, где выдвигалась мысль о разуме, как чем-то добавленном к мозгу в качестве описания мира. Впрочем, труд Алана предлагал конкретный вид описания, а именно: машину дискретных состояний. К тому же Тьюринг был больше ученым, чем философом. Суть его подхода, как подчеркивал Тьюринг в своей работе, заключается не в абстрактных размышлениях, а в испытаниях тех, или иных идей с тем, чтобы увидеть, многого ли можно достичь. В этом он стал своего рода Галилеем новой науки. Галилей пошел путем практики, опираясь на абстрактную модель мира под названием физика. Алан Тьюринг отталкивался от модели логической машины.
Самому Алану сравнение пришлось бы по душе: в своей статье он ссылался на Галилея, вспоминая о недовольстве церкви и о том, что его «Возражения» и «Опровержения» носят характер судебного процесса. Около года спустя он выступал по данной теме с докладом с подзаголовком «Еретическая теория». Тьюринг любил произносить что-нибудь вроде: «Когда-нибудь дамы станут брать свои компьютеры на прогулку в парк и хвастать: «Сегодня утром мой компьютер сказал презабавную вещь!». Тем самым он отвергал ханжеские обращения к «высшим материям». Или, когда его спросили, как заставить компьютер сказать нечто удивительное, Тьюринг отвечал: «Дайте ему поговорить с епископом». Вряд ли в 1950 ему угрожал суд за еретические мысли, однако он, безусловно, ощущал, что противостоит иррациональной и суеверной преграде, чувствуя необходимость противоречить ей. Тьюринг продолжал:
«Я также полагаю, что нет пользы в сокрытии подобных убеждений.
Распространенное представление о том, что ученые неизменно продвигаются от одного доказанного факта к другому, не попадая под влияние догадок и гипотез, весьма ошибочно. Достаточно лишь явно отделить доказанные факты от предположений. Гипотезы имеют огромное значение, так как позволяют наметить продуктивные направления исследований».
Для Алана Тьюринга наука подразумевала самостоятельное мышление. Так, незапятнанная пробами и ошибками, связанными с реальными компьютерными установками, зародилась гипотеза, предположение о том, что к концу тысячелетия возникнет нечто, приближающееся к искусственному разуму, мысль давным давно отраженная в истории Пигмалиона. Плодом данной мысли стали возникшие после 1935 года концепции о машинной модели на основе дискретных состояний, об универсальности, о применении принципа имитации для того, чтобы «сконструировать мозг».
Однако под поверхностью напористой и позитивистской научной работы лежали будоражащие и дразнящие вопросы, требовавшие углубленного изучения. В отличие от многих ученых, Алан Тьюринг не страдал зашоренностью и узостью восприятия, что наложило отпечаток на его работы и мысли. Он проницательно отмечал особые модели, применяемые в различных областях научного знания, и подчеркивал, насколько важно разделять их. Однако на суть вопроса указал еще Эдуард Карепентер задолго до Тьюринга:
«Научный метод не отличается от методов иных областей земного знания, он состоит в отсечении невежества. Представ перед величием беспредельного единства Природы, мы можем осмыслить её, лишь выделяя те, или иные детали и рассматривая их (будь то осознанно, или нет) изолированно.»
Построение модели работы мозга в виде «дискретной контролирующей машины» — вот хороший пример «выделения тех, или иных деталей», так как, при желании, можно найти множество иных способов описать работу мозга. Однако утверждение Тьюринга заключалось в том, что подобная модель подходит для описания того, что мы называем «мышлением». Как он отметил несколько позднее, пародируя доводы Джефферсона: «Нас не интересует тот факт, что мозг своей консистенцией напоминает холодную овсянку. Мы не собираемся утверждать, что данная машина слишком плотная, чтобы походить на мозг, а следовательно, она не способна мыслить.» Или, как он указал в своей работе: «Мы не ставим машине в упрек тот факт, что она не блещет на конкурсах красоты, равно как и не упрекаем человека в том, что тот не способен обогнать аэроплан. Благодаря условиям нашей игры данные ограничения становятся несущественными. «Свидетели» могут, если сочтут такое поведение уместным, сколько угодно бахвалиться своим очарованием, физической силой или героизмом, однако задающий вопросы не имеет права потребовать фактической демонстрации.»
Оспорить его доводы в рамках данной модели не представляется возможным, впрочем можно привести аргументы против самой модели. Аргументы теоремы Гёделя является прекрасным примером принятия модели системы, основанной на логике. Однако Тьюринг, понимая философию науки, оспаривал правомочность самой модели. В частности, факт остается фактом: ни одна машина не способна быть подлинно «дискретной». В строгом смысле подобных машин не существует. В действительности все процессы происходят непрерывно, однако многие машины удобно рассматривать как дискретные. К примеру, рассматривая систему освещения, удобно полагать, что каждый из выключателей находится однозначно либо в положении «включено», либо «выключено». Промежуточные положения должны существовать, тем не менее для своих целей мы можем ими пренебречь.
Именно пренебрегая ими, мы и выделяем те самые важные детали, необходимые для научного метода. Он признавал, что по своей природе нервная система является непрерывной, а следовательно не представляет из себя машину дискретных состояний. Незначительная ошибка в информации о силе нервного импульса, воздействующего на нейрон, приводит к значительному изменению силы исходящего импульса. Принимая это во внимание, можно прийти к выводу, что имитировать нервную систему с помощью системы, основанной на дискретных состояниях, не представляется возможным.
Несмотря на это Тьюринг полагает, что какие бы непрерывные и случайные элементы не принимали участие в функционировании системы, до тех пор пока мозг работает каким-либо единственным определенным образом, его работу возможно имитировать сколь угодно правдоподобно с помощью дискретной машины. Подход видится разумным, так как он предполагает тот же метод аппроксимации, что используется в прикладной математике, и при замене аналоговых устройств цифровыми.
«Чудеса природы» начинались с вопроса, что общего у меня с иными живыми существами, чем я от них отличаюсь. Теперь Алан Тьюринг задал вопрос, что общего между ним и компьютером и в чем заключаются их отличия. Помимо характерных свойств «последовательного» и «дискретного» следовало учесть и понятия «контролирующего» и «активного». Здесь он столкнулся с вопросом, важны ли его чувства восприятия, мышечная деятельность и биохимические процессы в теле для мышления или же, по меньшей мере, их можно включить в модель, основанную исключительно на «контроле», в которой все эти физические процессы не будут иметь значения. Рассуждая о данной проблеме, он написал:
«При обучении машины невозможно следовать в точности тому же процессу, что и в обучении ребенка. Так у машины отсутствуют ноги, следовательно, её не удастся попросить пойти и наполнить ведерко для угля. Возможно, у неё не будет и глаз. Тем не менее, все эти отличия можно преодолеть с помощью инженерных ухищрений, и всё же машину не отправишь в школу, по меньшей мере, её засмеют другие дети. Однако её необходимо обучать. Не следует слишком беспокоиться о ногах, глазах и прочем. Пример мисс Хелен Келлер демонстрирует, что процесс обучения возможен при условии наличия двусторонней коммуникации между учителем и учеником.»
Он не придерживался догматичного подхода в своих рассуждениях. В заключение он написал (вероятно, на всякий случай):
«Можно также утверждать, что оптимальным путем станет обеспечение машины наилучшими из возможных органами чувств, а затем обучение её английскому языку. Данный процесс может напоминать обучение обычного ребенка: учитель показывает предмет и называет его. Как бы то ни было, мне не известен верный ответ, я полагаю, что стоит опробовать оба подхода.»
Однако сам Тьюринг делал ставку на нечто иное. Позже он скажет:
«…Я, безусловно, надеюсь и полагаю, что машинам не станут всеми силами придавать подобие с человеком в областях, не имеющих отношение к интеллекту, таких как форма тела. Подобные попытки видятся мне тщетными, а их результаты будут своей неестественностью походить на искусственные цветы. Попытки создания мыслящей машины, по моему мнению, относятся к иной категории.»
Отбирая в 1948 году области, предложенные к автоматизации, он останавливался именно на тех, что не «предполагали контакта с окружающим миром». Игра в шахматы, по большей части, не включает иных фактов, кроме положения на доске и состояния разума игроков. То же самое можно сказать и о математике, действительно, основанной исключительно на символах системе, предполагающей сугубо технические вопросы, то есть вопросы техники вычислений. Сам Тьюринг включал сюда и криптоанализ, однако сомнения у него вызывали переводы с одного языка на другой. Тем не менее в публикации для журнала “Mind” он смело включил в область деятельности «интеллектуальных машин» и разговор. Тем самым Тьюринг попал под собственную критику, так как участие в повседневном разговоре требовало бы от машины «контакта с окружающим миром».
Он не решил проблемы, состоявший в том, что подлинный разговор подразумевает действия, а не исчерпывается лишь последовательностью символов. Слова произносятся с целью произвести изменения в мире, изменения неизбежно связанные со смыслом высказывания. Размышления о значении и смысле завели ученого в область нематериальных и религиозных коннотаций, однако нет ничего сверхъестественного в том обыденном факте, что человеческий мозг соединен с окружающим миром устройствами, отличными от телетайпа. Предполагалось, что «контролирующая машина» будет иметь сколь угодно малые физические проявления, однако для того, чтобы речь была услышана и понята, она должна иметь выраженное физическое воздействие, связанное со структурой окружающего мира. Согласно модели Тьюринга данный факт не являлся существенным, им следовало пренебречь при выборе конкретных деталей к рассмотрению, однако аргументы в поддержку такого подхода оказались довольно слабы.
Если, как предполагал и сам Тьюринг, знания и интеллект человека проистекают из взаимодействия с окружающим миром, то, следовательно, знания сохраняются в мозгу человека неким образом, зависящим от природы породившего его взаимодействия. Слова, сохраненные в мозге, должны самой его структурой связываться с обстоятельствами применения данных слов, со страхом, смущением и слезами, которые ассоциируются с ними, или которые они замещают. Могут ли такие слова храниться в целях «интеллектуального» применения в машине дискретных состояний, моделирующей мозг, если данную модель не снабдить периферическими моторными, сенсорными и химическими системами, присущими мозгу? Возможен ли интеллект вне жизни? Существует ли сознание вне коммуникации? Есть ли язык без бытия? Отделима ли мысль от переживания? Такие вопросы задавал Алан Тьюринг. Вопросы тесно перекликающиеся с проблематикой, волновавшей Витгенштейна. Является ли язык лишь игрой, или же он непременно связан с реальной жизнью? В отношении шахматного мышления, математического мышления, да и любого чисто технического мышления, применяемого при исключительно символьном решении проблем, существуют мощные аргументы в поддержку точки зрения Тьюринга. Однако, рассматривая область человеческой коммуникации во всей широте, не удается не только разрешить данные вопросы, но даже должным образом поставить их.
Безусловно, наиболее явно все эти вопросы проявились в докладе 1948 года при выборе видов деятельности, подходящей для мозга «лишенного тела». Тьюринг свел их к действиям, не требующим «органов чувств, или движения». Но даже тогда, выбрав криптоанализ в качестве области пригодной для разумных машин, он намеренно не акцентировал внимания на тех сложностях, которые возникают из взаимодействия между людьми. Взгляд на криптоанализ как на работу исключительно с символами явно перекликался с тем, как в «Hut 8» в целом рассматривали войну вне политических и собственно военных процессов, стремясь действовать автономно и изолированно, вне влияния окружающего мира. Герой фильма «Маленькая задняя комната» довольно иронично отметил:
