Машина Тьюринга и рекурсивные функции: Учебное пособие для вузов. Машина Тьюринга и рекурсивные функции: Учебное пособие для вузов Тьюринга edu index php t

ТЬЮРИНГ

ТЬЮРИНГ (Turing) Алан (1912-54), английский математик и логик, который сформулировал теории, ставшие впоследствии основой компьютерной техники. В 1937 г. придумал машину Тьюринга - гипотетическую машину, способную преобразовывать набор вводимых команд. Она была предвестницей современных компьютеров. Тьюринг также использовал идею компьютера, чтобы дать альтернативное и более простое доказательство теоремы ГЕДЕЛЯ о неполноте. Тьюринг сыграл основную роль в разгадке «Энигмы» (Enigma) - комплексного метода шифрования, который использовала Германия во время Второй мировой войны. В 1948 г. участвовал в создании одного из первых в мире компьютеров. В 1950 г. придумал тест Тьюринга - предполагалось, что это тест на способность компьютера «мыслить». По существу в нем утверждалось, что человек не сможет отличить диалог с машиной от диалога с другим человеком. Это работа проложила путь к созданию ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА. Тьюринг также занимался теоретической биологией. В работе «Химическая основа морфогенеза» (1952) он предложил модель, описывающую происхождение различных схем строения организмов в биологии. С тех пор такие модели часто применяются для описания и объяснения многих систем, наблюдаемых в природе. Тьюринг покончил с собой, будучи официально обвинен в гомосексуализме.


Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое "ТЬЮРИНГ" в других словарях:

    Тьюринг, Алан Матисон Алан Тьюринг Alan Mathison Turing Памятник в Сэквиль Парке Дата рождения … Википедия

    - (Turing) Алан Матисон (1912 54), английский математик. В 1936 1937 ввел математическое понятие абстрактного эквивалента алгоритма, или вычислимой функции, получившее затем название машина Тьюринга … Современная энциклопедия

    - (Turing), Алан Матисон (23 июня 1912 – 7 июня 1954) – англ. логик и математик. В 1936–37 предложил идеализированную машинную модель вычислит. процесса – вычислительную схему, близкую к действиям человека, производящего вычисления, и выдвинул… … Философская энциклопедия

    Тьюринг А. - Тьюринг А. Английский математик. Тематики защита информации EN Turing … Справочник технического переводчика

    Алан Тьюринг Alan Turing Памятник в Сэквиль Парке Дата рождения: 23 июня 1912 Место рождения: Лондон, Англия Дата смерти: 7 июня 1954 … Википедия

    Тьюринг - английский математик Алан М.Тьюринг, один из создателей логических основ вычислительной техники, в частности, дал одно из формальных определений алгоритма; доказал, что существует класс вычислительных машин, которые могут имитировать… … Мир Лема - словарь и путеводитель

    - (Turing) Алан Матисон (23.6.1912, Лондон, 7.6.1954, Уилмслоу, близ Манчестера), английский математик. Член Королевского общества (1951). По окончании Кембриджского университета (1935) работал над докторской диссертацией в Принстонском… … Большая советская энциклопедия

    Тьюринг А. М. - ТЬЮ́РИНГ (Turing) Алан Матисон (1912–54), англ. математик. Осн. тр. по матем. логике, вычислит. математике. В 1936–37 ввёл матем. понятие абстрактного эквивалента алгоритма, или вычислимой функции, получившее затем назв. машина Т … Биографический словарь

    - (полн. Алан Матисон Тьюринг, Alan Mathison Turing) (23 июня 1912, Лондон 7 июня 1954, Уилмслоу, Великобритания), британский математик, автор трудов по математической логике, вычислительной математике. В 1936 1937 годах ввел математическое понятие … Энциклопедический словарь

Книги

  • Может ли машина мыслить? Общая и логическая теория автоматов. Выпуск 14 , Тьюринг А. , Настоящая книга, содержащая работы Алана Тьюринга и Джона фон Неймана, стоявших у истоков создания первых&171;мыслящих машин&187;ЭВМ, относится к классике философско-кибернетического… Категория: Базы данных Серия: Науки об искусственном Издатель: URSS , Производитель: URSS ,
  • Может ли машина мыслить? Общая и логическая теория автоматов. Выпуск № 14 , Тьюринг А. , Настоящая книга, содержащая работы Алана Тьюринга и Джона фон Неймана, стоявших у истоков создания первых «мыслящих машин» ЭВМ, относится к классике философско-кибернетического направления… Категория:

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

Тест Тьюринга известен каждому человеку, интересующемуся искусственным интеллектом. Его сформулировал в 1938 г. Алан Тьюринг в статье “Может ли машина мыслить?”. Тест заключается в следующем. Экспериментатор общается с собеседником, не видя его (например, по компьютерной сети), набирая фразы на клавиатуре и получая текстовый ответ на мониторе. Затем он пытается определить, с кем вел разговор. Если экспериментатор принимает компьютерную программу за человека, значит, она прошла тест Тьюринга и может считаться интеллектуальной.

Золотую медаль получит все же человек

Наиболее известной программой, еще в 60-х годах показавшей реальную возможность прохождения этого теста, стала легендарная ELIZA. Она была создана в 1966 г. учеными Виноградом, Вейценбаумом и Колби. ELIZA находила в фразе ключевые слова (например, “мать”) и выдавала шаблонную просьбу, механически на эти слова реагируя (“Расскажите побольше о вашей матери”). В дальнейшем Тодди Виноград на основе ELIZA создал более совершенный вариант “Психотерапевт”. Появление ELIZA вошло в историю искусственного интеллекта наряду с такими событиями, как выпуск первого промышленного робота в 1962 г. или начало финансирования Пентагоном разработок в области распознавания образов и речи в 1975-1976 гг.

В 1991 г. впервые состоялся частный, но весьма солидный турнир по прохождению теста Тьюринга, на который были приглашены авторы подходящих компьютерных программ (называемых ботами). Этот турнир основал Хью Лебнер (www.loebner.net/Prizef/loebner-prize.html). За победу в нем полагались приз в размере 100 тыс. долл. и золотая медаль.

Пока главный приз не достался никому. Однако в 1994 г. Лебнер внес серьезные изменения в правила, потребовав, чтобы программа общалась с судьей не только в текстовом формате, но и путем генерации изображения виртуального человека. Она также должна уметь синтезировать и распознавать речевую информацию. Эти условия многие сочли крайне трудными, и до сих пор претендентов на главный приз по новым правилам не появилось. А за победу в старом, “текстовом” режиме теперь обещаны 25 тыс. долл. и серебряная медаль. Надо отметить, что вероятность субъективной ошибки судьи при общении с программой по старым правилам достаточно высока. Кроме того, боты совершенствуются довольно-таки быстро, и мы наверняка дождемся в ближайшие годы победителя в тесте Тьюринга.

Судейство на конкурсе очень строгое. Эксперты заранее готовятся к турниру и подбирают весьма заковыристые вопросы, чтобы понять, с кем же они общаются. Их разговор с программами напоминает допрос следователя. Судьи любят, например, повторять некоторые вопросы через определенное время, так как слабые боты не умеют следить за историей диалога и их можно поймать на однообразных ответах.

Но и разработчики не теряют времени даром, настраивая своих виртуальных подопечных таким образом, чтобы на провокационные вопросы типа “вы машина или человек?” программа весьма убедительно отвечала: “Конечно, человек!”.

8 ноября 1991 г. в Бостонском компьютерном музее восемь программ вступили в схватку с живыми экспертами. Результат был ошеломляющим. Пять из десяти судей решили, что под псевдонимом Whimsical Conversation скрывается человек. На самом деле это была программа Therapist, работавшая под управлением IBM PC 386 и созданная в 1986 г. на основе легендарной ELIZA Джозефом Вейнтраубом, специалистом по психологии. Впрочем, такой результат во многом связан со скептицизмом и предубеждением экспертов, считавших, что программы общаются на гораздо более примитивном уровне, чем это было в реальности. В дальнейшем судьи освоились с компьютерной манерой общения, и столь успешного результата ботам с тех пор достичь не удалось.

Первоначально Therapist состояла из семи модулей, написанных на Си, Turbo-Prolog и QuickBasic. Позже она была дополнена системой синтеза речи и базой знаний. Программа использует словарь из 70 000 слов и запоминает все, что ей рассказывают, используя эту информацию в следующих диалогах и подстраиваясь под интересы конкретного собеседника. Therapist выигрывала приз Лебнера еще в 1992, 1993 и 1995 гг. Затем она была усилена специализированными модулями, способными поддерживать разговоры на темы “мужчина против женщины” и “либералы против консерваторов”.

Вот пример из одного ее победного диалога:

Судья: Do you think that American soldiers should go to Bosnia?

Therapist: I think that what clinton has done in sending 20,000 peacekeepers to bosnia will ensure a lasting peace.

Судья: Do you think most Americans feel the way you do?

Therapist: What did you mean when you said do you think that american soldiers should go to bosnia? Did anyone ever tell you that you think too much? Oh, I think most americans feel the way i do?

В 1994 г. победу в турнире одержал Томас Вайлен, доктор экспериментальной психологии, специализирующийся на изучении естественных языков. Его программа TIPS была обучена хранить и анализировать фразы (в базе их было несколько тысяч) и выполнять поиск по лексическим шаблонам.

В 1996 г. бронзовую медаль получил Джейсон Хатченс и его бот SEPO, который общался примерно так:

Судья: I think. I do research. I write. I love. I Live.

SEPO: I wonder whether you think sometimes! I am feeling like the judge here!

В 1997 г. чемпионом стал Дэвид Леви с ботом Converse. В 1998-м и 1999-м победы добивался Робби Гарнет, считающий, что прохождение теста Тьюринга не требует реального интеллекта. Интересно, что почти все авторы, упоминая о научных подходах к обучению (нейронные сети, генетические алгоритмы), обходились в своих решениях достаточно простыми эвристическими методами.

Гарнет выставил на состязание программу Computational Behaviorist, основанную на принципе “стимул - реакция”, схожем с тем, что заложен в TIPS и ELIZA. Только его бот искал не одно, а до трех ключевых слов в фразе. В то же время, понимая, что от программы требуется нечто большее, чем однообразный ответ на вопросы, он встроил в нее ряд дополнительных эвристических алгоритмов, создававших более полную иллюзию общения с человеком.

В ходе разработки Behaviorist возникли технические трудности, связанные со сложностью реализации поиска знаний в крупных по тем временам базах, что приводило к заметным временны’м задержкам в общении, сразу выдававшим компьютерного собеседника. Поэтому Гарнет объединил два общедоступных бота - Albert, написанный на С++, и одну из Паскаль-версий ELIZA и реализовал их в среде разработки Visual DataFlex, позволявшей пользоваться стандартными алгоритмами запросов к БД.

В 2000-м и 2001 г. малый приз доставался программе ALICE Ричарда Уоллеса. Сегодня на базе ALICE организован фонд ALICE AI Foundation (http://alice.sunlitsurf.com/), занимающийся стандартизацией деятельности по созданию ботов. В частности, ALICE дополнена средствами поддержки БД в формате AIML (Artificial Intelligence Markup Language) - подмножестве XML, нацеленном на формализацию представления ключевых фраз и ответов. Теперь любой желающий, незнакомый с программированием, может взять базовый вариант ALICE и наполнить его собственной базой знаний на любом языке, используя обычный редактор.

К сожалению, летом этого года, как сообщило издание Wired, у г-на Уоллеса начались проблемы с психикой (он угрожал одному из своих коллег-профессоров физической расправой, утверждая, что в ряде американских университетов процветает коррупция и в отношении Уоллеса преподавательским составом задуман масштабный заговор). Пока ученый находится под следствием.

Одним из наиболее вероятных претендентов на победу в текущем году (турнир пройдет в октябре) считается Смит Джошуа, автор программы Anna (AIML-расширение ALICE, свободно доступное на сайте http://annabot.sourceforge.net/). Г-н Джошуа отмечает, что в отличие от своих коллег он с самого начала создавал бот, выдающий себя в процессе общения за человека. Anna действительно считает себя живым существом, обладает набором индивидуальных качеств и достаточно бойко ведет разговор.

Есть ли подобные российские разработки - боты, способные общаться на русском языке? Редакция PC Week/RE готова провести российский конкурс на прохождение теста Тьюринга. Напишите автору по адресу: [email protected].

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Т.К. Кацаран, Л.Н. Строева МАШИНА ТЬЮРИНГА И РЕКУРСИВНЫЕ ФУНКЦИИ Учебное пособие для вузов Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2008 Утверждено научно-методическим советом факультета ПММ 25 мая 2008 г., протокол № 9 Рецензент д. т. н., проф. кафедры математических методов исследования операций Т.М. Леденева Учебное пособие подготовлено на кафедре нелинейных колебаний факуль- тета ПММ Воронежского государственного университета. Рекомендуется для студентов 1 курса факультета ПММ ВГУ, Староосколь- ского и Лискинского филиалов ВГУ. Для специальности 010500 – Прикладная математика и информатика ВВЕДЕНИЕ Слово «алгоритм» происходит от algorithmi – латинского написания имени узбекского математика и астронома, жившего в VIII–IX веках (783– 850 гг.), Мухаммеда бен Мусы аль-Хорезми. Под этим именем в Средневе- ковой Европе знали величайшего математика из Хорезма (город в совре- менном Узбекистане). В своей книге «Об индийском счете» он сформули- ровал правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и пра- вила действий над ними. Затем понятие алгоритма стало использоваться в более широком смысле и не только в математике. Как для математиков, так и для практиков понятие алгоритма имеет важное значение. Таким образом, можно сказать, что алгоритм – это точное предписа- ние о выполнении в определенном порядке некоторой системы операций для решения всех задач одного и того же типа, определяющее последова- тельность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных. Заметим, что это не определение понятия «алгоритм», а только его описание, его интуитивный смысл. Алгоритм может быть предназначен для выполнения его как челове- ком, так и автоматическим устройством. Данное представление об алгоритме не является строгим с матема- тической точки зрения, так как в нем используются такие понятия как «точное предписание» и «исходные данные», которые, вообще говоря, строго не определены. Особенностью любого алгоритма является его способность решать некоторый класс задач. Например, это может быть алгоритм решения сис- тем линейных уравнений, нахождение кратчайшего пути в графе и т. д. Создание алгоритма, пусть даже самого простого, – процесс твор- ческий. Он доступен исключительно живым существам, а долгое время считалось, что только человеку. Другое дело – реализация уже имеюще- 3 гося алгоритма. Ее можно поручить субъекту или объекту, который не обязан вникать в сущность дела, а возможно, и не способен его понять. Такой субъект или объект принято называть формальным исполнителем. Примером формального исполнителя может служить стиральная маши- на-автомат, которая неукоснительно исполняет предписанные ей дейст- вия, даже если вы забыли положить в нее порошок. Человек тоже может выступать в роли формального исполнителя, но в первую очередь фор- мальными исполнителями являются различные автоматические устрой- ства, и компьютер в том числе. Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя. Те действия, которые может совер- шать исполнитель, называются его допустимыми действиями. Совокуп- ность допустимых действий образует систему команд исполнителя. Ал- горитм должен содержать только те действия, которые допустимы для данного исполнителя. Поэтому обычно формулируют несколько общих свойств алгорит- мов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций. Алгоритм должен обладать следующими свойствами. Дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмот- ренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось ис- полнение предыдущего. Определенность – каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойст- ву выполнение алгоритма носит механический характер и не требует ника- ких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче. Результативность (конечность) – алгоритм должен приводить к ре- шению задачи за конечное число шагов. 4 Массовость – алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для некоторого класса задач, раз- личающихся только исходными данными. При этом исходные данные мо- гут выбираться из некоторой области, которая называется областью при- менимости алгоритма. Теория алгоритмов – это раздел математики, который изучает общие свойства алгоритмов. Различают качественную и метрическую теорию ал- горитмов. Основной проблемой качественной теории алгоритмов является про- блема построения алгоритма, обладающего заданными свойствами. Такую проблему называют алгоритмической. Метрическая теория алгоритмов исследует алгоритм с точки зрения их сложности. Этот раздел теории алгоритмов известен также как алго- ритмическая теория сложности. При отыскании решений некоторых задач долго не удавалось най- ти соответствующий алгоритм. Примерами таких задач являются: а) ука- зать способ, согласно которому для любой предикатной формулы за ко- нечное число действий можно выяснить, является ли она тождественно- истинной или нет; б) разрешимо ли в целых числах диофантово уравне- ние (алгебраическое уравнение с целыми коэффициентами). Так как для решения этих задач найти алгоритмов не удалось, возникло предполо- жение, что такие алгоритмы вообще не существуют, что и доказано: первая задача решена А. Черчем, а вторая – Ю.В. Матиясевичем и Г.В. Чудновским. Доказать это с помощью интуитивного понятия алго- ритма в принципе невозможно. Поэтому были предприняты попытки дать точное математическое определение понятия алгоритма. В середине 30-х годов ХХ века С.К. Клини, А.А. Марков, Э. Пост, А. Тьюринг, А. Черч и другие предположили различные математические определения 5 понятия алгоритма. Впоследствии было доказано, что эти различные формальные математические определения в некотором смысле эквива- ленты: вычисляют одно и то же множество функций. Это говорит о том, что, по-видимому, основные черты интуитивного понятия алгоритма правильно отражены в этих определениях. Далее рассмотрим математическое уточнение алгоритма, предло- женное А. Тьюрингом, которое называют машиной Тьюринга. 6 1. МАШИНА ТЬЮРИНГА § 1. Математическая модель машины Тьюринга Идея создания машины Тьюринга, предложенная английским мате- матиком А. Тьюрингом в тридцатых годах XX века, связана с его попыт- кой дать точное математическое определение понятия алгоритма. Машина Тьюринга (МТ) – это математическая модель идеализиро- ванной цифровой вычислительной машины. Машина Тьюринга является таким же математическим объектом, как функция, производная, интеграл, группа и т. д. Так же как и другие мате- матические понятия, понятие машины Тьюринга отражает объективную реальность, моделирует некие реальные процессы. Для описания алгоритма МТ удобно представлять некоторое устрой- ство, состоящее из четырех частей: ленты, считывающей головки, устрой- ства управления и внутренней памяти. 1. Лента предполагается потенциально бесконечной, разбитой на ячейки (равные клетки). При необходимости к первой или последней клет- ке, в которой находятся символы пристраивается пустая клетка. Машина работает во времени, которое считается дискретным, и его моменты зану- мерованы 1, 2, 3, … . В каждый момент лента содержит конечное число клеток. В клетки в дискретный момент времени может быть записан толь- ко один символ (буква) из внешнего алфавита A = {L, a1 , a 2 ,..., a n -1 }, n ³ 2 . Пустая ячейка обозначается символом L, а сам символ L называется пустым, при этом остальные символы называются непустыми. В этом ал- фавите A в виде слова (конечного упорядоченного набора символов) ко- дируется та информация, которая подается в МТ. Машина «перерабатыва- ет» информацию, поданную в виде слова, в новое слово. 2. Считывающая головка (некоторый считывающий элемент) пере- мещается вдоль ленты так, что в каждый момент времени она обозревает 7 ровно одну ячейку ленты. Головка может считывать содержимое ячейки и записывать в нее новый символ из алфавита А. В одном такте работы она может сдвигаться только на одну ячейку вправо (П), влево (Л) или оста- ваться на месте (Н). Обозначим множество перемещений (сдвига) головки D = {П, Л, Н}. Если в данный момент времени t головка находится в край- ней клетке и сдвигается в отсутствующую клетку, то пристраивается новая пустая клетка, над которой окажется головка в момент t + 1 . 3. Внутренняя память машины представляет собой некоторое конеч- ное множество внутренних состояний Q = { q0 , q1 , q 2 , ..., q m }, m ³ 1 . Бу- дем считать, что мощность |Q | ³ 2. Два состояния машины имеют особое значение: q1 – начальное внутреннее состояние (начальных внутренних состояний может быть несколько), q0 – заключительное состояние или стоп-состояние (заключительное состояние всегда одно). В каждый момент времени МТ характеризуется положением головки и внутренним состоя- нием. Например, под ячейкой, над которой находится головка, указывается внутреннее состояние машины. ¯ a2 a1 L a2 a3 q1 4. Устройство управления в каждый момент t в зависимости от счи- тываемого в этот момент символа на ленте и внутреннего состояния ма- шины выполняет следующие действия: 1) изменяет считываемый в момент t символ ai на новый символ a j (в частности оставляет его без изменений, т. е. ai = a j); 2) передвигает головку в одном из следующих направлений: Н, Л, П; 3) изменяет имеющееся в момент t внутреннее состояние машины 8 qi на новое q j , в котором будет машина в момент времени t +1 (может быть, что qi = q j). Такие действия устройства управления называют командой, которую можно записать в виде: qi ai ® a j D q j , (1) где qi – внутреннее состояние машины в данный момент; a i – считываемый в этот момент символ; a j – символ, на который изменяется символ a i (может быть ai = a j); символ D есть или Н, или Л, или П и указывает направление движения головки; q j – внутреннее состояние машины в следующий момент (может быть qi = q j). Выражения qi ai и a j D q j называются левой и правой частями этой команды соответственно. Число команд, в которых левые части попарно различ- ны, является конечным числом, так как множества Q \ {q 0 } и A конечны. Не существует команд с одинаковыми левыми частями, т. е. если про- грамма машины T содержит выражения qi ai ® a j D q j и qt at ® ak D qk , то qi ¹ qt или ai ¹ at и D О {П, Л, Н } . Совокупность всех команд называется программой машины Тьюринга. Максимальное число команд в программе равно (n + 1) Ч m , где n + 1 = A и m + 1 = Q . Считается, что заключительное состояние команды q0 может стоять только в правой части команды, начальное состояние q1 может стоять как в левой так и в правой части команды. Выполнение одной команды называется шагом. Вычисление (или ра- бота) машины Тьюринга является последовательностью шагов одного за другим без пропусков, начиная с первого. Итак, МТ задана, если известны четыре конечных множества: внешний алфавит A , внутренний алфавит Q , множество D перемещений головки и программа машины, представляющая собой конечное множество команд. 9 § 2. Работа машины Тьюринга Работа машины полностью определяется заданием в первый (на- чальный) момент: 1) слова на ленте, т. е. последовательности символов, записанных в клетках ленты (слово получается чтением этих символов по клеткам ленты слева направо); 2) положения головки; 3) внутреннего со- стояния машины. Совокупность этих трех условий (в данный момент) на- зывается конфигурацией (в данный момент). Обычно в начальный момент внутренним состоянием машины является q1 , а головка находится либо над первой слева, либо над первой справа клеткой ленты. Заданное слово на ленте с начальным состоянием q1 и положение головки над первым словом называется начальной конфигурацией. В про- тивном случае говорят, что машина Тьюринга не применима к слову на- чальной конфигурации. Другими словами, в начальный момент конфигурация представима в следующем виде: на ленте, состоящей из некоторого числа клеток, в каж- дой клетке записан один из символов внешнего алфавита A , головка нахо- дится над первой слева или первой справа клеткой ленты и внутренним со- стоянием машины является q1 . Получившееся в результате реализации этой команды слово на ленте и положение головки называется заключи- тельной конфигурацией. Например, если в начальный момент на ленте записано слово a1La 2 a1a1 , то начальная конфигурация будет иметь вид: a1 a2 L a1 a1 q1 (под клеткой, над которой находится головка, указывается внутреннее со- стояние машины). 10

Тест Тьюринга, предложенный Аланом Тьюрингом , был разработан в качестве удовлетворительного функционального определения интеллекта. Тьюринг решил, что нет смысла разрабатывать обширный список требований, необходимых для создания искусственного интеллекта, который к тому же может оказаться противоречивым, и предложил тест, основанный на том, что поведение объекта, обладающего искусственным интеллектом, в конечном итоге нельзя будет отличить от поведения таких бесспорно интеллектуальных сущностей, как человеческие существа. Компьютер успешно пройдет этот тест, если человек-экспериментатор, задавший ему в письменном виде определенные вопросы, не сможет определить, получены ли письменные ответы от другого человека или от некоторого устройства.

Решение задачи по составлению программы для компьютера для того, чтобы он прошел этот тест, требует большого объема работы. Запрограммированный таким образом компьютер должен обладать перечисленными ниже возможностями:

  • Средства обработки текстов на естественных языках (Natural Language Processing - NLP), позволяющие успешно общаться с компьютером, скажем на английском языке.
  • Средства представления знаний , с помощью которых компьютер может записать в память то, что он узнает или прочитает.
  • Средства автоматического формирования логических выводов , обеспечивающие возможность использовать хранимую информацию для поиска ответов на вопросы и вывода новых заключений.
  • Средства машинного обучения , которые позволяют приспосабливаться к новым обстоятельствам, а также обнаруживать и экстраполировать признаки стандартных ситуаций.

В тесте Тьюринга сознательно исключено непосредственное физическое взаимодействие экспериментатора и компьютера, поскольку для создания искусственного интеллекта не требуется физическая имитация человека. Но в так называемом полном тесте Тьюринга предусмотрено использование видеосигнала для того, чтобы экспериментатор мог проверить способности испытуемого объекта к восприятию, а также имел возможность представить физические объекты "в неполном виде" (пропустить их "через штриховку"). Чтобы пройти полный тест Тьюринга, компьютер должен обладать перечисленными ниже способностями:

  • Машинное зрение для восприятия объектов.
  • Средства робототехники для манипулирования объектами и перемещения в пространстве.

Шесть направлений исследований, перечисленных в данном разделе, составляют основную часть искусственного интеллекта, а Тьюринг заслуживает нашей благодарности за то, что предложил такой тест, который не потерял своей значимости и через 50 лет. Тем не менее исследователи искусственного интеллекта практически не занимаются решением задачи прохождения теста Тьюринга, считая, что гораздо важнее изучить основополагающие принципы интеллекта, чем продублировать одного из носителей естественного интеллекта. В частности, проблему "искусственного полета" удалось успешно решить лишь после того, как братья Райт и другие исследователи перестали имитировать птиц и приступили к изучению аэродинамики. В научных и технических работах по воздухоплаванию цель этой области знаний не определяется как "создание машин, которые в своем полете настолько напоминают голубей, что даже могут обмануть настоящих птиц".