Turing-test

Turingtest er et tankeeksperiment utviklet i 1950 av matematikeren Alan Turing (1912-1954) om en datamaskin kan vinne et imiteringsspill han kalte «imitation game». Spillet er brukt til å avgjøre om det er mulig å skille mellom et menneske og en datamaskin som viser intelligent atferd. Turing-testen har fått fornyet interesse tilknyttet kunstig intelligens (AI - artificial intelligence), eett fagområde som beveger seg med fasinerende stormskritt.

Observatøren O har til oppgave å avgjøre via skriftlig informasjon og kommunikasjon om det bak en skillevegg i to lukkete atskilte rom befinner seg henholdsvis enten en datamaskin (X) og eller et menneske (Y). Ut fra responsen og svarene på den skriftlige kommunikasjonen fra O gitt av henholdsvis X og Y så skal observatøren O avgjøre hvem av dem som er menneske og hvem som er datamaskin. Observatøren O stiller skriftlige spørsmål til X og Y, og svarene X gir tilbake imiterer et menneske og har til hensikt å lurve O til å komme til feil konklusjon, mens Y hjelper O til å trekke riktig konklusjon. Både X og Y forsøker å overbevise O om at de er et menneske. Kan en datamaskin gi svar som et menneske tror kommer fra et annet menneske ?

Kommunikasjonen må skje skriftlig fordi det menneskets hørselkorteks er finslipt for å kunne gjenkjenne stemmer, tonefall og stemninger. En datamaskin har vanskeligheter med å legge emosjoner sin mekaniske stemme (sinne, glede, tvil, skråsikkerhet, sorg osv.). Datamaskiner har ikke bevissthet.

CAPTCHA ((Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart) er en omvendt Turing-test hvor man skal bevise at man er et menneske og ikke en datamaskin (robot) som kommuniserer med en annen datamaskin.

Alan Turing

Språkmodeller basert på diffusjonsmodeller og sannsynligheter for ordrekkefølge e.g. chat-GPT har nå blitt så gode at det allerede nå er vanskeligheter med å finne ut om et svar gitt på en stiloppgave eller eksamensspørsmål er avgitt av en datamaskin eller menneske, en type Turing-test.

Datamaskiner og kunstig intelligens

Datamaskiner kan ikke gjøre og utføre andre operasjoner enn det et menneskelaget dataprogram gir den beskjed om å utføre. En datamaskin kan bare svare Ja eller Nei (J/N) tilsvarende 0 og 1 fra tettpakkete transistorer samlet i integrerte kretser. 1 eller 0 (1/0) er tilstanden eller gatene til en node. Når det går strøm fra kilde til sink er transistoren i tilstand («ON») tilsvarende 1. Når det ikke går strøm er transistoren av («OFF») tilsvarende 0. Tilsvarende spenning på eller av i logiske kretser, Sann eller Falsk (True eller False (T/F)). Slike ja-nei (J/N) kan en datamaskin avgjøre i ekstrem stor hastighet. En 100 petaflops datamaskin kan utføre 100∙1015 = 1017 flyttallsoperasjoner (flops) per sekund. Kombinert med digitale databaser hvor det er samlet og lagret systematisk all kjent informasjon som finnes kan datamaskinen søke gjennom databasen på ekstremt kort tid. For eksempel Google sin søkemotor leter gjennom sin database som inneholder alt som er publisert på datamaskiner tilkoblet internett verden over og finner e.g.  52.2 millioner treff på 0.45 sekunder.  Moores lov fra 1965 fremsatt av Gordon More ssier at antall transistorer på en integrert krets- databrikke («chips») dobler seg hvert annet år. Halvleder- og silisiumindustrien utvikler seg nå med nanoskala transistorer og flergatetransisitorer (fler-gate MOSFET (metalloksid felteffekt transistor)) med flere enn en gate fra en transistor, nå to eller tre hvor det tidligere bare var en gate ut fra transistoren. Hukommelsesbrikker (flashhukommelse) og brikker i dyplæring,  Flytgate-MOSFET, flerlags hukommelsesceller som kan lagre flere enn 1 bits per celle. Bruk av parallellprosessering og grafiske grafiske prosesseringsenheter som Ndvidia Hopper H100 med 80 milliarder transistorer på en brikke.

AI anvendt i språkmodeller, maskinoversettelse, ansiktsgjenkjennelse, bildeanalyse,  tekstproduksjon, og snakkeroboter. Datagenerering avbilde, video, musikk og tekst. Analyse av enorme datamengder. Prinsipper for nevrale nettverk og hvordan en menneskehjerne fungerer blir anvendt. Omfatter mange fagområder: mønstergjenkjenning, bildeanalyse, datakompresjon, datagrafikk, biometrikk, maskinlæring (dyplæring og nevrale nettverk), matematikk (algoritmer, tensorer) og statistikk (prinsipalkomponentanalyse (PCA), lineær diskriminantanalyse, «eigenfaces», og skjulte Markovmodeller (HMM)).

Stoppeproblemet

Stoppeprblemet (The halting problem) innen informatikk omhandler om  det er mulig å avgjøre om et hvilket som helst dataproogram vil stoppe eksekveringen og terminere eller fortsette for alltid, eventuelt stoppet med ctrl + z. Problemet forblir ubesvart fordi det ikke finnes algoritmer som kan gi svar på spørsmålet. Stoppeproblemet har tilknytning til Alan Turing skrev I 1928 On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. Entscheidungsproblemet (ty. avgjørelsesproblemet) med opprinnelse tilbake til Gottfried Leibniz ble fremsatt i 1928 av matematikerne David Hilbert (1862-1943) and Wilhelm Ackermann (1896-1962).

Finnes det en algoritme som kan avgjøre og svar Ja eller Nei om en påstand stemmer og er universell ? Uavhangig av hverandre publiserte Alan Turing og  den amerikanske matematikeren og dataspesialisten Alonzo Church (19031995 i 1936, inspirert av Kurt Gödel og fufullstendighetsteormet,  at det finnes ingen løsning på entscheidungsproblemet eksekvert i en  Turingmaskiner og med et Turingfullstendig programmeringsspråk (Church-Turing-avhandlingen). Church er også kjent for å ha innført lambda kalkulus (λ-kalkulus) innen matematisk logikk.

Historien om Ada Lovelace, Babbage sin  Analytical engine og hullkort

Ada Lovelace (1815-1882) var datter av poeten Lord Byron og tilhørte det britiske aristokratiet. Ada Lovelace deltok i beskrivelse av Charles Babbage (1791-1871) sinteoretiske datamaskin Analytical engine basert på mekaniske deler. En automatisk mekanisk regnemaskin, en differensmaskin. Den var tenkt styrt med prinsippet med å bruke hullkort som en form for algoritme som bestemmer hvile rekkefølge og trinn som skal utføres og drevet av den dampmaskin.  Den franske veveren Joseph Marie (Charles) Jacquard (1752-1834) hadde utviklet en automatisk vevstol, Jacquard-vevstolen, hvor vevingen ble styrt med hullkort  Franskmannen Basile Bouchon konstruerte  en vevstol styrt etter samme prinsipper, men av hullbånd. Bomullsindustrien la grunnlaget for både den kjemiske fargeindustrien, kjemoterapien brukt i medisin, og bruk av hullkort for styring av rekkefølgen av prosesser ar i vevstolen. Hullkort ble en del av historien om utvikling av datamaskiner med punching av hullkort i hullkortmaskiner.  

Ada Lovelace frimerke

Jacardvevstolen kunne løfte trådene på vevbommen og skyve skyttelen maskinelt, noe som tidligere ble gjort manuelt. Jacardvevstolen kunne veve komplekse tekstiler og stoffer som mønstret damask, brokade og matelassé. Jacquard laget en hullkortmaskin som laget hullkort for forskjellige mønstre og farger ved styring av fargetrådene.

Den amerikanske statistikeren Herman Hollerith (1860-1929) videreutviklet bruken av hullkort til å lagre datainformasjon og en Hollertithmaskin brukt ved det amerikanske folketellingsbyratet Bureau of the Census. Hollerith grunnlag i 1924 firmaet Computing-Tabulating-Recording Company, som seinere skiftet navn til International Business Machines (IBM). Idag er man ved AI.

HDataprogram med hullort

Et dataprogram hvor kommandolinjene i Fortran ble punchet inn på hullkort. Rød, lå og brønne hullkort ble brukt som styrekort når programmet ble lagt i kø og eksekvert på den sentrale datamaskinen i kjelleren på Nields Henrik Abels hus, Blindern. Dette dataprogrammet punchet og brukte undertegnede i 1973-74 i Cand-real.-oppgaven til å regne Hill-koeffisienter i allosterisk enzymkinetikk for enzymet aspartat kinase.

Natur og kultur

Film:The imitation game (2014) som omhandler hvordan blant annet Alan Turing og andre matematikere var med å knekke den tyske ENIGMA-koden ved Bletchley Park under den andre verdenskrig.

Simon Singh: Koder: skjulte budskap fra det gamle Egypt til kvantekryptografi (2006).

Litteratur

Turing, Alan: Computing machinery and intelligence. Mind, LIX (236) (1950) 433–460, doi:10.1093/mind/LIX.236.433

Wikipedia

Tilbake til hovedside

Publisert 23. jan. 2023 09:49 - Sist endret 3. juli 2024 16:19