อาจเป็นข้อโต้แย้งที่ยากหากคุณเลือกอีกด้านหนึ่ง คอมพิวเตอร์มีผลกระทบต่ออารยธรรมมากกว่าเครื่องจักรอื่น ๆ นับตั้งแต่วงล้อ แน่นอนว่ามีเครื่องจักรไอน้ำ รถยนต์ และเครื่องบิน แท่นพิมพ์ และนาฬิกาจักรกล วิทยุและโทรทัศน์ก็มีส่วนแบ่งในกระแสสังคมเช่นกัน แต่มองไปรอบ ๆ คอมพิวเตอร์ทำทุกอย่างที่ทีวีและวิทยุเคยทำ และคอมพิวเตอร์บอกเวลา ควบคุมรถยนต์และเครื่องบิน และทำให้แท่นพิมพ์เกือบจะล้าสมัยไปแล้ว คอมพิวเตอร์ได้เข้ามาบุกรุกทุกอาณาจักรของชีวิต ตั้งแต่การทำงาน ความบันเทิง การแพทย์ ไปจนถึงการศึกษา ในปัจจุบัน การอ่าน การเขียน และเลขคณิตล้วนเป็นกิจกรรมที่เน้นคอมพิวเตอร์เป็นหลัก ทุกซอกทุกมุมของวัฒนธรรมมนุษย์ถูกควบคุม ลงสี หรือตรวจสอบโดยคอมพิวเตอร์ดิจิทัล แม้ว่าเมื่อ 100 ปีที่แล้วยังไม่มีเครื่องจักรดังกล่าวอยู่ ในปี พ.ศ. 2455 คำว่าคอมพิวเตอร์หมายถึงผู้คน (โดยทั่วไปเป็นผู้หญิง) ที่ใช้ดินสอและกระดาษหรือเพิ่มเครื่องจักร
บังเอิญว่าเป็นปีที่อลัน ทัวริงเกิด หากคุณไม่ชอบวิธีที่คอมพิวเตอร์เข้ายึดครองโลก คุณสามารถตำหนิเขาได้
ไม่มีใครสร้างรากฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์ได้มากไปกว่าทัวริง ในบทความที่ตีพิมพ์ในปี 1936 เขาได้บรรยายถึงหลักการเบื้องหลังอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันทั้งหมด โดยร่างพิมพ์เขียวทางทฤษฎีสำหรับเครื่องจักรที่สามารถนำคำสั่งต่างๆ ไปใช้สำหรับการคำนวณใดๆ ได้
แน่นอนว่าทัวริงไม่ได้เป็นผู้คิดค้นคอมพิวเตอร์ขึ้นมา Charles Babbage มีแผนอันยิ่งใหญ่สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์เมื่อหนึ่งศตวรรษก่อนหน้านี้ (และแม้แต่เขายังมีบรรพบุรุษด้วยซ้ำ) George Boole ไม่นานหลังจาก Babbage ก็ได้พัฒนาคณิตศาสตร์ไบนารี่พื้นฐาน (แต่เดิมคิดไว้ก่อนหน้านี้มากโดย Gottfried Leibniz) ที่คอมพิวเตอร์ดิจิทัลสมัยใหม่นำมาใช้ แต่ทัวริงเป็นผู้ที่ผสมผสานแนวคิดจากทฤษฎีทางคณิตศาสตร์เชิงนามธรรมและการคำนวณทางกลที่เป็นรูปธรรม เพื่ออธิบายอย่างแม่นยำว่า โดยหลักการแล้ว เครื่องจักรสามารถเลียนแบบความสามารถของสมองมนุษย์ในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้อย่างไร
“ทัวริงให้การสาธิตที่ยอดเยี่ยมว่าทุกสิ่งที่สามารถพูดได้อย่างสมเหตุสมผลว่าคำนวณโดยคอมพิวเตอร์ของมนุษย์โดยใช้ขั้นตอนคงที่นั้นสามารถคำนวณโดย… เครื่องจักรได้” Paul Vitányi นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เขียนในรายงานล่าสุด (arxiv.org/abs/1201.1223-
น่าเศร้าที่ทัวริงไม่ได้มีชีวิตอยู่เพื่อดูการครอบครองคอมพิวเตอร์ เขาเสียชีวิตด้วยเหยื่อของอคติและการไม่มีความอดทน อย่างไรก็ตาม งานของเขายังคงอยู่ต่อไป และชื่อของเขาก็ยังคงอยู่กับทั้งเครื่องจักรในอุดมคติที่เขาคิดค้นขึ้น และการทดสอบเชิงปฏิบัติสำหรับความฉลาดของเครื่องจักร ซึ่งเป็นการทดสอบที่แสดงให้เห็นล่วงหน้าถึงพลังที่คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้เริ่มบรรลุ
เครื่องของทัวริง
ทัวริงเกิดที่ลอนดอนเมื่อวันที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2455 เติบโตขึ้นมาในยุคที่คณิตศาสตร์ตกอยู่ในความสับสนอลหม่าน หัวข้อต่างๆ เช่น ธรรมชาติของอนันต์ ทฤษฎีเซต และตรรกะของระบบสัจพจน์ ได้รับความสนใจจากทั้งผู้ปฏิบัติงานและนักปรัชญาที่สนใจในรากฐานของคณิตศาสตร์และเกิดความสับสน การสร้างพื้นฐานตรรกะสุญญากาศสำหรับการพิสูจน์ความจริงทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดได้รับการจัดตั้งขึ้นเป็นเป้าหมายสูงสุดของการสืบค้นทางคณิตศาสตร์
แต่ในปี 1931 เคิร์ต เกอเดล นักตรรกวิทยาชาวออสเตรีย หมดความหวังนั้น โดยพิสูจน์ว่าข้อความที่แท้จริงบางข้อความไม่สามารถพิสูจน์ได้ (ในระบบทางคณิตศาสตร์ใดๆ ก็ตามที่ซับซ้อนเพียงพอที่จะเป็นผลดีต่อสิ่งใดๆ) กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่มีระบบใดที่สร้างขึ้นจากสัจพจน์ที่สามารถมีความสมบูรณ์และสอดคล้องกันภายในได้ คุณไม่สามารถพิสูจน์ข้อความที่เป็นจริงทั้งหมดเกี่ยวกับระบบโดยการหักออกจากสัจพจน์ของระบบได้
ยังคงมีคำถามลึกที่สองอยู่ แม้ว่าข้อความที่เป็นความจริงไม่สามารถพิสูจน์ได้ทั้งหมด แต่ก็มีวิธีตัดสินว่าข้อความทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดนั้นสามารถพิสูจน์ได้หรือไม่?
ทัวริงแสดงคำตอบว่า “ไม่” เขาไม่ใช่คนแรกที่คิดเรื่องนี้ ขณะที่เขากำลังเขียนรายงาน โบสถ์อลอนโซ นักตรรกศาสตร์ชาวอเมริกันที่เมืองพรินซ์ตันได้ตีพิมพ์หลักฐานของเขาเองเกี่ยวกับ "ความไม่สามารถตัดสินใจได้" ดังกล่าว ชัยชนะของทัวริงไม่ได้อยู่ในลำดับความสำคัญของการกล่าวอ้างของเขา แต่อยู่ในวิธีที่สร้างสรรค์ในการพิสูจน์ของเขา เขาพิสูจน์คำตอบว่า “ไม่” ด้วยการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ของเขา
เขาไม่ได้สร้างคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นจริงๆ (ในตอนแรก) และไม่ได้แสวงหาสิทธิบัตรด้วย เขาสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมาในจินตนาการของเขา — และสรุปหลักการสำคัญของการใช้มัน — เพื่อสำรวจขีดจำกัดของคณิตศาสตร์
เครื่องจักรของทัวริงนั้นหลอกลวงในเรื่องความเรียบง่ายทางแนวคิด การออกแบบขั้นพื้นฐานประกอบด้วยสามส่วน: เทปที่มีความยาวไม่จำกัด ซึ่งทำเครื่องหมายด้วยช่องสี่เหลี่ยมสำหรับเขียนสัญลักษณ์ได้ “หัว” แบบอ่าน-เขียนที่สามารถจารึกสัญลักษณ์บนเทปและถอดรหัสได้ และสมุดกฎบอกเครื่องว่าต้องทำอะไรขึ้นอยู่กับสัญลักษณ์ที่หัวเห็นบนเทป
กฎเหล่านี้จะบอกหัวหน้าว่าต้องทำอะไรเพื่อตอบสนองต่อสัญลักษณ์ที่กำหนด และกฎที่จะใช้ต่อไป ตัวอย่างเช่น สมมุติว่าหัวตรวจพบเลข 1 บนเทป กฎที่เป็นไปได้คือย้ายช่องสี่เหลี่ยมไปทางซ้ายหนึ่งช่องแล้วเขียนเลข 1 หรือเลื่อนหนึ่งช่องไปทางขวาแล้วเขียน 0; หรืออยู่บนสี่เหลี่ยมนั้น ลบ 1 แล้วปล่อยสี่เหลี่ยมว่างไว้ โดยการปฏิบัติตามกฎที่คิดมาอย่างดี กลไกดังกล่าวสามารถคำนวณตัวเลขใดๆ ก็ตามที่สามารถคำนวณได้ (และเขียนเป็นสตริงของ 0 และ 1)
ผลที่ตามมาประการสำคัญประการหนึ่งของการวิเคราะห์ของทัวริงก็คือข้อสรุปของเขาที่ว่าตัวเลขบางตัวไม่สามารถคำนวณได้ เขานำอุปกรณ์ของเกอเดลมาใช้ในการกำหนดตัวเลขให้กับข้อความทางคณิตศาสตร์ทุกรายการที่เป็นไปได้ จากนั้นแสดงให้เห็นว่าการไม่สามารถคำนวณตัวเลขทั้งหมดได้ บ่งบอกเป็นนัยว่าไม่สามารถตัดสินใจความพิสูจน์ได้ของข้อความบางข้อความได้ (และทัวริงแสดงให้เห็นว่าการพิสูจน์ความไม่แน่นอนของเขานั้นเทียบเท่ากับการพิสูจน์ที่ซับซ้อนกว่าของเชิร์ชด้วย) ผลลัพธ์ของทัวริงได้รับการยอมรับทันทีว่ามีความพิเศษเป็นพิเศษโดยศาสตราจารย์ของเขาที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ผู้แนะนำให้ทัวริงไปเรียนต่อที่พรินซ์ตันเพื่อศึกษาต่อในระดับบัณฑิตศึกษาและทำงานร่วมกับเชิร์ช
คอมพิวเตอร์ในจินตนาการของทัวริง (คริสตจักรเรียกว่า "เครื่องจักรทัวริง") เสนอบทเรียนเพิ่มเติมสำหรับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ในอนาคต ขึ้นอยู่กับประเภทของการคำนวณที่คุณต้องการดำเนินการ คุณสามารถเลือกจากเครื่องจักรทัวริงที่มีชุดคำสั่งที่แตกต่างกัน แต่ดังที่ทัวริงแสดงให้เห็น คุณไม่จำเป็นต้องมีเครื่องจักรมากมาย ส่วนหนึ่งของเทปของคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งอาจมีกฎที่อธิบายการดำเนินการที่จำเป็นสำหรับการคำนวณเฉพาะใดๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณสามารถให้สมุดกฎแก่เครื่องนั้นได้ (วันนี้ คุณจะเรียกมันว่าโปรแกรม) ที่บอกว่าต้องทำอะไร "เครื่องจักรทัวริงสากล" ดังกล่าวสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาใด ๆ ที่สามารถแก้ไขได้
ในช่วงเวลาที่เขาอยู่ที่พรินซ์ตัน ทัวริงได้หารือเกี่ยวกับแนวคิดเหล่านี้กับนักคณิตศาสตร์ จอห์น ฟอน นอยมันน์ ซึ่งต่อมาได้กล่าวถึงหลักการที่คล้ายกันในการอธิบายโปรแกรมคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ที่เก็บไว้ ซึ่งเป็นแบบจำลองสำหรับคอมพิวเตอร์ดิจิทัลนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา คอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็น Mac หรือ PC หรือซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบเทราฟล็อป ต่างก็ล้วนเป็นเครื่องจักรของทัวริง
“ฟอน นอยมันน์ตระหนักว่าทัวริงได้บรรลุเป้าหมายในการกำหนดแนวคิดของเครื่องคอมพิวเตอร์สากล และคิดต่อไปเกี่ยวกับการใช้งานจริงของคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีนี้” Miguel Angel Martín-Delgado จาก Universidad Complutense ในมาดริดเขียนในบทความล่าสุด (arxiv.org/abs/1110.0271-
ความคิดทางคอมพิวเตอร์
ความคิดของทัวริงเกี่ยวกับเครื่องจักรของเขาเป็นมากกว่าการผสมผสานคณิตศาสตร์และกลศาสตร์เข้าด้วยกัน เขายังรู้สึกตะลึงกับความคาดหวังของเครื่องจักรที่มีจิตใจ
เพื่อระบุกฎหรือชุดกฎที่ต้องปฏิบัติตาม ทัวริงได้มอบหมาย "สภาวะจิตใจ" ให้กับเครื่องจักรของเขา ในทางเทคนิคแล้ว เขาเรียกสถานะนั้นว่า "การกำหนดค่า" หลังจากการดำเนินการแต่ละครั้ง กฎจะระบุการกำหนดค่าของเครื่อง การกำหนดค่าจะกำหนดว่ากฎใดที่เครื่องควรใช้ต่อไป ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดค่า “B” หากส่วนหัววางอยู่เหนือสี่เหลี่ยมจัตุรัสว่าง คำสั่งอาจเป็นให้เขียน 0 บนสี่เหลี่ยมจัตุรัส เลื่อนไปทางขวาหนึ่งตำแหน่งแล้วถือว่าการกำหนดค่า C ในการกำหนดค่า C หัวจะถูกวางตำแหน่ง เหนือสี่เหลี่ยมจัตุรัสว่างอาจได้รับคำสั่งให้เขียน 1 เลื่อนหนึ่งสี่เหลี่ยมไปทางขวาแล้วถือว่าการกำหนดค่า A
เมื่อทัวริงเรียกการกำหนดค่าของเครื่องว่าเป็น "สภาวะจิตใจ" เขาถือว่ามันคล้ายคลึงกับสภาวะจิตใจของคอมพิวเตอร์มนุษย์จริงๆ โดยใช้กระดาษจดบันทึก ดินสอ และสมุดกฎ แทนที่จะเป็นเทป หัว และโปรแกรม เครื่องจักรในจินตนาการของทัวริงแสดงให้เห็นว่าความสามารถในการคำนวณของบุคคลและคอมพิวเตอร์เชิงกลนั้นเหมือนกัน “สิ่งที่เขาทำ” แอนดรูว์ ฮอดจ์ส ผู้เขียนชีวประวัติของเขาเขียน “คือการรวม … ภาพกลไกที่ไร้เดียงสาของจิตใจเข้ากับตรรกะที่แม่นยำของคณิตศาสตร์บริสุทธิ์”
ทัวริงเชื่อว่าผู้คนคือเครื่องจักร เวทมนตร์ของสมองนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าความคิดและพฤติกรรมทางฟิสิกส์และเคมี มุมมองเหล่านั้นเกิดขึ้นอย่างชัดเจนในปีต่อมา เมื่อเขาคิดค้นการทดสอบปัญญาประดิษฐ์ที่โด่งดังในปัจจุบันตามชื่อของเขา เพื่อวิเคราะห์ว่าเครื่องจักรสามารถคิดได้หรือไม่ ทัวริงแย้งว่า คำถามจะต้องถูกตั้งไว้ในลักษณะที่สามารถทดสอบเชิงประจักษ์ได้ ตามที่อธิบายไว้โดยทั่วไป การทดสอบทัวริงเกี่ยวข้องกับการตั้งคำถามโดยมนุษย์ต่อผู้ตอบที่มองไม่เห็น ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์คนอื่นหรือคอมพิวเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ให้แกล้งเป็นมนุษย์ หากคอมพิวเตอร์สามารถหลอกลวงผู้สอบปากคำได้สำเร็จ ตามเกณฑ์ของทัวริง คอมพิวเตอร์จะถือว่ามีความฉลาด
จริงๆ แล้ว ข้อเสนอของทัวริงนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย ขั้นแรก ผู้ซักถามจะต้องถามคำถามกับมนุษย์ที่มองไม่เห็นสองคน ชายหนึ่งหญิงหนึ่ง และพยายามพิจารณาว่ามนุษย์คนไหนเป็นใคร หลังจากการพิจารณาคดีหลายครั้ง ชายหรือหญิงก็ถูกแทนที่ด้วยคอมพิวเตอร์ และเกมก็เกิดขึ้นซ้ำ คราวนี้ผู้ซักถามพยายามจะบอกว่าผู้ถูกกล่าวหาคนไหนเป็นมนุษย์ หากผู้สอบปากคำประสบความสำเร็จในงานนี้ไม่มากไปกว่าตอนที่ผู้ตอบแบบสอบถามเป็นมนุษย์ทั้งคู่ แสดงว่าเครื่องจักรผ่านการทดสอบการคิด
นับตั้งแต่รายงานของทัวริงปรากฏในปี พ.ศ. 2493 ก็มีผู้คัดค้านการทดสอบของเขาหลายประการ (ซึ่งบางข้อก็คาดการณ์และตอบโต้ในรายงาน) แต่การทดสอบยังคงเป็นแรงบันดาลใจให้กับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์รุ่นต่อรุ่นเพื่อทำให้เครื่องจักรของพวกเขาฉลาดพอที่จะเอาชนะปรมาจารย์ด้านหมากรุกและทำให้มนุษย์ต้องอับอายอันตราย!วันนี้คุณสามารถพูดคุยกับสมาร์ทโฟนของคุณและรับคำตอบที่เหมือนมนุษย์มากพอที่จะเห็นว่าทัวริงกำลังทำอะไรอยู่ เขายังทำนายสถานการณ์ที่คล้ายกับสิ่งที่คุณอาจเห็นในโฆษณาทางทีวีในปัจจุบัน “วันหนึ่งสาวๆ จะนำคอมพิวเตอร์ไปเดินเล่นในสวนสาธารณะ และบอกกันว่า 'คอมพิวเตอร์ตัวเล็กของฉันพูดเรื่องตลกเมื่อเช้านี้!' ” เขาชอบพูด
ทัวริงเป็นรากฐานแห่งอนาคตที่เครื่องจักรและผู้คนมีปฏิสัมพันธ์กันในระดับที่มักจะเป็นเรื่องส่วนตัวอย่างปฏิเสธไม่ได้ แต่เขาไม่ได้อยู่แถวนี้เพื่อมีส่วนร่วมในการสร้างจินตนาการของเขาให้เป็นจริง สี่ปีหลังจากที่รายงานเกี่ยวกับปัญญาประดิษฐ์ปรากฏ เขาก็ตายไปแล้ว
วิสัยทัศน์ที่ยังมีชีวิตรอด
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ทัวริงเป็นนักวิทยาศาสตร์คนสำคัญในทีมถอดรหัสของรัฐบาลอังกฤษ งานของเขาในการถอดรหัสรหัส Enigma ของเยอรมันนั้นแน่นอนว่าเป็นความลับในขณะนั้น แต่ต่อมาได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นเครื่องมือในการเอาชนะเยอรมนีของฝ่ายสัมพันธมิตร หลังสงคราม ทัวริงกลับมาทำงานด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ และในที่สุดก็พัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์โปรแกรมที่มีความซับซ้อน (ในขณะนั้น) ที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
ขณะที่อยู่ในแมนเชสเตอร์ เขาได้เขียนรายงานเกี่ยวกับการทดสอบปัญญาประดิษฐ์ ต่อมาเขาพบว่าขาดความฉลาดในประมวลกฎหมายอาญาของอังกฤษ ในระหว่างการสืบสวนของตำรวจเรื่องการบุกรุกบ้านของทัวริง เขายอมรับว่าเขารู้จักผู้สมรู้ร่วมคิดของผู้กระทำผิดจากการเผชิญหน้ากับกลุ่มรักร่วมเพศ ทัวริงจึงกลายเป็นอาชญากร โดยถูกดำเนินคดีในข้อหา "อนาจารอย่างร้ายแรง" ภายใต้กฎหมายห้ามการรักร่วมเพศ จากความเชื่อมั่นของเขา ทัวริงเลือกบทลงโทษของการตอนด้วยสารเคมีโดยการฉีดฮอร์โมน แทนที่จะรับโทษจำคุก การกวาดล้างด้านความปลอดภัยของเขาถูกเพิกถอน
สองปีต่อมา คนทำความสะอาดบ้านของทัวริงพบว่าเขาเสียชีวิตอยู่บนเตียง โดยมีแอปเปิ้ลกินอยู่ข้างเตียง ทางการตัดสินให้มีการฆ่าตัวตายด้วยไซยาไนด์ เมื่ออายุ 41 ปี ชายผู้แสดงบทบาทในการกอบกู้ประชาธิปไตยตะวันตกจากฮิตเลอร์ ตกเป็นเหยื่อของความชั่วร้ายที่ปลอมตัวมากขึ้น
ในชีวิตที่ถูกตัดทอนอย่างน่าเศร้าของเขา ทัวริงเพ่งมองความเป็นจริงอย่างลึกซึ้งมากกว่านักคิดส่วนใหญ่ที่มาก่อนเขา เขามองเห็นความเชื่อมโยงที่ลึกซึ้งระหว่างสัญลักษณ์ของนามธรรมทางคณิตศาสตร์และกลไกทางกายภาพที่เป็นรูปธรรมของการคำนวณ เขามองเห็นเพิ่มเติมว่ากลไกการคำนวณสามารถเลียนแบบความคิดและความฉลาดที่ก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับชีววิทยาเพียงอย่างเดียวได้อย่างไร จากข้อมูลเชิงลึกของเขาทำให้เกิดอุตสาหกรรมที่บุกรุกอุตสาหกรรมอื่น ๆ ทั้งหมด และแนวโน้มที่แผ่ซ่านไปทั่วสังคมในปัจจุบัน วิทยาศาสตร์เองก็เต็มไปด้วยสัญชาตญาณในการประมวลผลข้อมูลของทัวริง วิทยาการคอมพิวเตอร์ไม่ได้เป็นเพียงสาขาหนึ่งของกิจการทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเป็นหัวใจสำคัญของกิจการอีกด้วย วิทยาศาสตร์สมัยใหม่สะท้อนถึงวิสัยทัศน์ของทัวริง “เขาเป็น” ฮอดจ์สเขียน “กาลิเลโอแห่งวิทยาศาสตร์ใหม่”
