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L'EREDITÀ DI ALAN TURING - 50 ANNI DI INTELLIGENZA ARTIFICIALE

Questo libro, a cura di Massimiliano Cappuccio, tratta dei diversi temi (da quelli di carattere scientifico, fisico e matematico, a quello di tipo filosofico) che hanno interessato la vita di Alan Turing, uno dei fondatori della moderna informatica.

Ogni capitolo vede il contributo di docenti universitari quali: Edoardo Ballo, Silvio Bozzi, Marcello d'Agostino, Paolo d'Alessandro, Rossella Fabbrichesi Leo, Marcello Frixione, Barbara Giolito, Giulio Giorello, Gabriele Lolli, Giuseppe Longo, Lorenzo Magnani, Teresa Numerico, Piergiorgio Odifreddi, Valeria Patera, Ines Saltamacchia e Corrado Sinigaglia.

Una fotografia di un giovane Alan Turing.

Introduzione

L'introduzione, a cura di Massimiliano Cappuccio ripercorre brevemente la vita di Turing: dallo sbarco in Inghilterra dal Normandie nel 1937 (a 25 anni) al suo ultimo lavoro da crittografo fino ai suoi ultimi attimi di vita. Venne arrestato nel 1952 per omosessualità, dopo circa 2 anni ( 1954 ) la sua domestica lo trovò morto nel suo letto, le successive indagini hanno riscontrato come causa della morte l'avvelenamento di cianuro di potassio. Dopo 55 anni dal suo suicidio, il governo britannico si scusò in una dichiarazione ufficiale formulata dall'allora primo ministro Brown. Il 24 Dicembre 2013 la regina Elisabetta II elargì la grazia postuma per Alan Turing

Dalla macchina di Turing ai calcolatori digitali

In questo capitolo viene descritta la macchina di Turing, il suo funzionamento e le sue caratteristiche: tale macchina dovrebbe, a detta di Turing, descrivere ogni calcolo di natura meccanica seguendo delle istruzioni con cui la macchina rappresenta il risultato di questo calcolo attraverso la lettura di una celletta su di un nastro. Tale macchina verrà costruita e usata da Turing e dal team che durante la seconda guerra mondiale ha lavorato per intercettare e decrittare i messaggi cifrati della Germania. Dietro l'idea di questa macchina, ci sono due punti che influenzeranno fortemente il lavoro di Turing:

1. Il fatto che una macchina possa compiere il lavoro ( o calcolo ) di altre macchina, quello che oggi chiamiamo programmazione.
2. Il tema dell'imitazione ( da qui il nome di un famoso film girato nel 2014, The Imitation Game per la regia di Morten Tyldum ) , cioé il fatto che questa macchina sia in grado di imitare qualunque altra macchina di Turing.

Il coraggio dell'ingenuità

Il termine ingenuità non è casuale, Turing ha sempre affrontato i problemi e dedicato ai suoi interessi con una curiosità quasi simile a quella di un bambino tant'è che i suoi scritti non brillano certo di erudizione o di stile molto ricercato anche se sono presenti riferimenti culturali che lasciano intendere la vasta cultura di Turing. Tale concetto è ampiamente illustrato da un disegno fatto dalla madre di Turing, un giovane Alan è preso ad osservare delle margherite in disparte mentre dei ragazzi giocano ad hockey ( tra l'altro, le margherite furono uno degli ultimi argomento su cui il matematico lavorava prima di morire) . Il tema dell'ingenuità si ritrova in quello che si può definire un vero e proprio stile di Turing: Riformulare i problemi in modo che il peso della prova ricada sull'oppositore, i suoi argomenti allora hanno la caratteristica, come è stato rilevato, che sembra non ammettano confutazione e da qui deriva il gioco dell'imitazione: Questo gioco prevede 3 soggetti, un uomo, una donna e un interrogante. L'interrogante pone delle domande ai due soggetti che comunicano in modo separato attraverso mezzi che non rivelino la loro identità, il gioco sta nell'individuare chi è l'uomo e chi la donna. In questo gioco interviene la macchina, una delle due persone viene rimpiazzata da essa e ci si chiede quanto l'interrogante possa indovinare se a giocare è la macchina o la donna.

La Tesi di Turing

La tesi di Turing afferma: ...se le funzioni generalmente ricorsive sono l'equivalente formale della calcolabilità effettiva, la loro formalizzazione può avere un ruolo nella storia della matematica combinatoria secondo solamente a quello della formulazione del concetto di numero naturale. Questa tesi ha un ruolo essenziale in metamatematica poiché essa permette la dimostrazione dell'irrisolvibilità assoluta, sinteticamente: per verificare che un problema sia effettivamente insolubile, è necessario tradurlo in una funzione e provare che essa non è ricorsiva.

L'attenzione si sposta ora sulle diverse teorie legate al meccanicismo nella storia della filosofia:

• Periodo pre-socratico - Leucippo e Democrito (teoria atomistica)
• Periodo socratico - Platone e Aristotele
• Periodo latino-romano - Lucrezio ( De Rerum Natura )
• Periodo moderno - Descartes (Cartesio) e Hobbes

Possiamo ora paragonare il cervello alla macchina più sofisticate attualmente disponibile, il Personal Computer. I computer sono apparecchiature elettromagnetiche con un cablaggio fisso fra elementi collegati più o meno linearmente che operano per lo più ad alta velocità , il cervello è un organo elettrochimico dinamico con collegamenti estensivamente ramificati, che opera ad una velocità lenta ma con un costo energetico basso continuamente capace di generare elementi nuovi. Questa teoria è correlata alla Supertesi B ( B per Brain = Cervello )a cui si affianca la teoria della A.I. (Artificial Intelligence = Intelligenza Artificiale), possiamo considerare quest'ultima teoria un versione estesa della Supertesi B: il pensiero umano è determinato completamente dal cervello ( La Mettrie - 1748)

La computazione oltre i limiti della macchina di Turing - Teoria della computabilità e ipercomputazione

Col termine ipercomputazione si intende la computazione di funzioni non ricorsive. La prima forma di impermacchina, la macchina-oracolo è di Turing stesso. Da qui sono nate diverse macchine che interagiscono in modo diverso con l'ambiente esterno, citando alcuni esempi:

• Interaction Machine di Wegner (articolo in inglese) - 1997
• Coupled Turing Machine (Copeland & Sylvan) - 1999

Queste macchine, a differenza di quella di Turing, possono aprirsi all'ambiente circostante durante il processo computazionale.

Per processo computazionale si intende un processo mentale ( o calcoli, nel caso di una macchina) che consente di risolvere problemi di varia natura seguendo delle istruzioni

Il progetto IA

L'ipotesi di ritenere calcolatori elettronici in grado di pensare ha ovviamente sollevato grandi perplessità, ricordiamo due critiche più importanti riguardo la demolizione dell' intelligenza artificiale:

1. John R. Lucas - Lucas utilizza un famoso teorema di logica matematica di Gödel: Il teorema dell'incompletezza: per qualunque sistema formale vi è una proposizione (proposizione goedeliana) appartenente a questo sistema è vera ma non dimostrabile. Partendo da questo teorema Lucas formula un'argomentazione partendo dal paradosso del mentitore, secondo tale paradosso l'affermazione Io sto mentendo è contraddittoria poiché:

• Se fosse vera : Colui che proferisce tale affermazione sta mentendo e quindi essa è falsa.
• Se fosse falsa : Colui che proferisce tale affermazione sta dicendo il vero e quindi essa è vera.

1. Roger Penrose - L'argomentazione di Penrose vede maggiori dettagli riguardo il cervello e il suo funzionamento in relazione ad un calcolatore elettronico:

Poiché le sinapsi che collegano i neuroni delle nostre strutture cerebrali non agiscono secondo un'intensità stabile e quindi non trasferiscono messaggi da un neurone all'altro; Penrose rifiuta quindi l'ipotesi secondo cui i meccanismi di un calcolatore possano emulare quelli di un cervello umano.

Di tutta risposta, Turing afferma che in entrambe le teorie ci sia qualche errore. Se è dunque vero che per ogni macchina ci sia almeno una questione alla quale la stessa macchina - continua Turing anche per gli esseri umani è così, anch'egli non è in grado di rispondere ad ogni tipo di quesito.

Il tema dell'intelligenza artificiale è stato molto importante negli studi di Turing. Com'è stato detto prima, egli parlava di gioco dell'imitazione: l'interrogante deve scoprire, nel minor tempo possibile, chi tra i due partecipanti sia l'uomo e chi la macchina, lo stesso Turing affermava: Credo che entro circa 50 anni sarà possibile programmare calcolatore per far giocare loro il gioco dell'imitazione così bene che un esaminatore medio non avrà più del 70% di probabilità di compiere l'identificazoine esatta dopo cinque minuti di interrogazione...

Più di 50 anni fa, l'intelligenza artificiale era limitata nell'ambito di macchine elettroniche, e tale teoria suscitava per lo più disprezzo e critica. Al giorno d'oggi, data la sviluppata tecnologia che anche un bambino può possedere, l'intelligenza artificiale non è più oggetto di critica, molte opere cinematografiche hanno discusso di questo tema affrontando, in modo comunque fantascientifico, la questione: 2001 - Odissea nello spazio , Io, Robot, Her - Lei, A.I. (Artificial Intelligence), Blade Runner. È inutile dire che i robot (intendendo anche computer) superino di gran lunga la nostra capacità di calcolo (come il caso del computer Deep Blue che giocò una serie di partite a scacchi contro l'allora campione del mondo Garri Kimovič Kasparov) ma essi non sono ancora all'altezza degli esseri umani nelle funzioni di riconoscimento e navigazione.