Вселенная Алана Тьюринга Ходжес Эндрю

Прощай Кембридж! В Америку, в Принстон – Изумрудный Город страны Оз

Но вернемся в Кембридж. Экзамены по второй части учебной программы были проведены в дни с 28 по 30 мая. Алан блестяще сдал экзамены и стал лучшим выпускником наряду с восьмью другими студентами. Для Алана экзамены не несли особого значения, и поэтому он с пренебрежением отнесся к ажиотажу своей матери, которая незамедлительно начала оповещать всех знакомых телеграммами, и даже попытался убедить ее не приезжать 19 июня на торжественную церемонию в день получения диплома. И все же в реальном мире полученное звание означало многие привилегии, а также стипендию научного сообщества Кингз-Колледжа в размере 200 фунтов годовых, что позволило ему остаться в Кембридже и попытаться вступить в научное общество университета.

Тем временем промышленность развивалась, а вместе с ней и остальной мир за пределами университета, и под конец студенческих лет Алана начала одолевать депрессия. Тогда он решил ослабить свою окрепшую за эти годы привязанность к Кембриджу и вскоре стал производить впечатление не такого угнетенного и подавленного человека, как раньше, представив миру нового себя – человека острого ума с хорошим чувством юмора. И все же он так и не смог найти себя в обществе «эстетов» или «атлетов». Он продолжил заниматься греблей, и завязал дружеские отношения с другими членами лодочного клуба, однажды осушив целую пинту пива залпом. Вечера он проводил, играя в бридж со своими старыми приятелями, хотя они никогда не позволяли ему вести счет, зная о его математических талантах. Любому, кто пожелал заглянуть в его комнату, открывался вид на разбросанные повсюду книги, записи и оставшиеся без ответа письма о носках и трусах от миссис Тьюринг. На стенах висели различные памятные вещи, например, фотография Кристофера, и только некоторые могли заметить вырезки из журнала с изображениями мужчин, выражавших определенную сексуальную притягательность. Алану также нравилось проводить время в лавках и на уличных рынках в поисках интересных вещей. Так, во время поездки в Лондон он однажды приобрел скрипку на Фаррингтон-Роуд и взял несколько уроков игры на ней. Но даже это не могло сделать из него настоящего «эстета», хотя в нем все же были некоторые «эстетские» черты поведения, которые становились заметны, когда он принимал напыщенный вид, присущий настоящему английскому характеру. Все это озадачивало миссис Тьюринг, в особенности просьба сына подарить ему на Рождество плюшевого медведя, объясняя свое желание тем, что в детстве у него никогда такой игрушки не было. В семье Тьюрингов существовала традиция в праздник обмениваться подарками более практичными и полезными для развития своих способностей. Но у него было свое мнение и по этому вопросу, и вскоре плюшевый мишка по имени Порги поселился в его комнате.

Окончание курса не принесло значительных изменений в жизнь Алана, за исключением того, что он бросил греблю и начал заниматься бегом. После дня вручения дипломов он решил отправиться в путешествие по Германии на велосипеде и пригласил своего знакомого Дениса Уильямса, студента первого курса факультета Моральных наук, составить ему компанию. Их знакомство состоялось в Клубе моральных наук, а после они виделись в лодочном клубе Кингз-Колледжа и во время горнолыжной поездки в Австрию. На поезде они добрались до Кельна, и уже оттуда, пересев на велосипеды, начали свое путешествие по стране, преодолевая не менее тридцати миль каждый день. Одной из целей поездки было посещение Геттингенского университета, где Алан мог встретиться с компетентным специалистом, по-видимому, в связи со своим исследованием Центральной предельной теоремы.

Несмотря на царивший в Берлине определенный режим власти, Германия оставалась лучшей страной для учебной поездки, привлекая студентов невысокими ценами за проезд и молодежными гостиницами. Едва ли молодые люди могли не заметить развешанные повсюду флаги с изображением свастики, но англичанам они казались скорее нелепостью, нежели чем дурным предзнаменованием. Однажды они остановились в шахтерском городке и видели, как горняки напевали песню по дороге на работу – зрелище прямо противоположное претенциозности нацистских демонстраций.

Случилось так, что ребята оказались в Ганновере на следующий день или через день после расправы Гитлера над штурмовиками СА, произошедшей 30 июня 1930 года и получившей название «ночи длинных ножей». Знание немецкого языка у Алана, хотя и почерпнутое из учебников по математике, превосходило языковые способности Дениса, и он перевел другу статью из газеты о том, как накануне начальнику штаба СА Эрнсту Рему в камеру принесли свежую газету со статьей о его разоблачении и казни сторонников, и пистолет с одним патроном, надеясь, что, прочитав статью, Рем застрелится, но тот отказался и был убит. Алан и Денис были удивлены скорее тем вниманием, которое английская пресса уделила его гибели. Однако, последствия этой расправы с некоторыми политиками Веймарской республики, которые были давними оппонентами нацистов, имели особое значение для власти Гитлера и его намерений превратить Германию в «гигантский конный завод». С точки зрения признательных консерваторов, эти события ознаменовали конец «загнивающей» Германии. Позже, когда Гитлер уже полностью утратил свою популярность, их мнение кардинально изменилось, и нацистский режим обрел эпитеты «развращенный» и «загнивающий». Но за всей этой историей нетрудно было углядеть определенный лейтмотив, мастерски организованный самим Гитлером: идея о предательстве гомосексуалиста.

У некоторых студентов Кембриджского университета один только вид новой Германии с ее грубостью и жестокостью мог вызвать желание примкнуть к общественному движению антифашистов. Но поступки такого рода не были характерны для Алана Тьюринга. Всегда с симпатией относившийся к делу антифашистов, он оставался человеком вне политики. Путь к свободе он видел в другом: в преданности своему делу. Пускай другие делают то, на что они способны;

Алан желал достичь чего-то правильного, чего-то истинного. Ведь спасенная от угрозы нацизма цивилизация должна продолжить свое развитие.

…В 1934 году Алан защитил диссертацию и в 22 года стал профессором. В Шерборнской школе по этому поводу был объявлен короткий учебный день, и ученики быстро сочинили в честь Алана юмористическое четверостишье:

Членство в Совете означало получение трехсот фунтов годовых в течение трех лет, причем срок этот обычно растягивался до шести лет, и никаких определенных обязанностей. Также это звание обеспечило Алану, который предпочел остаться в Кембридже, проживание в общежитии и питание, а также место за профессорским столом. В первый же вечер своего пребывания с новым званием в профессорской он обыграл ректора в карточную игру рамми и получил от него несколько шиллингов. И все же время за ужином он предпочитал проводить как раньше – в компании своих старых приятелей: Дэвида Чамперноуна, Фреда Клейтона и Кеннета Харрисона. В общем, членство никак не изменило его привычек и привычный ход жизни, но вместе с тем подарило три года свободы и независимости, когда он мог выбрать себе занятие по вкусу, той свободы, которую ему сулил постоянный ежегодный доход.

23 сентября Алан взошел на борт трансатлантического лайнера «Беренгария» компании «Кунард Лайн». Он отправился в Америку на девять месяцев, чтобы провести в Принстоне исследовательскую работу под руководством двух знаменитых ученых, изучающих предмет его исследований: Геделем, Алонзо Черч и Клини. Ему, кстати, как представителю английского выше-среднего класса, были присущи все предубеждения относительно Америки и ее граждан, и пять дней, проведенных на борту корабля, не смогли изменить его взгляды. Где-то на координатах 41°20N, 62°W, он принялся жаловаться: «Меня порой поражает, как американцы могут быть самыми невыносимыми и равнодушными созданиями, каких только можно встретить. Один из них только что говорил со мной, с явной гордостью рассказыая о всех худших сторонах жизни в Америке. Впрочем, возможно, они не все такие».

Высотные здания Манхеттена стали различимы на горизонте на следующее утро 29 сентября, и Алан прибыл в Новый Свет:

«Фактически мы прибыли в Нью-Йорк еще в 11 часов утра во вторник, но пока мы проходили через все инстанции иммиграционных служб, уже наступило 5:30 вечера, и только тогда мы сошли с корабля. Прохождение иммиграционных служб включало в себя двухчасовое ожидание в очереди с орущими детьми. После этого, когда я успешно прошел все службы, мне предстояло пройти обряд инициации Соединенных Штатов, который заключался в том, чтобы тебя надул водитель такси. Озвученная им плата показалась мне до нелепости высокой, и только вспомнив, что заплатил за отправку багажа сумму, превышающую раза в два расценки в Англии, решил наконец согласиться».

Алан унаследовал от своего отца убеждение, что поездки в такси – верх расточительства. Но Америка с ее бесконечным разнообразием не во всем была такой, как представлял ее Алан, и Принстон, куда он прибыл поздно вечером на поезде, не имел почти ничего общего с «кучей сброда», путешествующего самым дешевым классом. Если Кембридж воплощал в себе шик научного общества, то Принстон скорее говорил о его материальном состоянии. Пожалуй, из всех элитных американских университетов Принстонский меньше всего пострадал от последствий экономической депрессии. Его жители могли даже и не подозревать, что Америка претерпевает не лучшие времена. На самом деле, он даже не казался американским городом. Своей архитектурой, выполненной в готическом стиле, ограничением на обучение только лиц мужского пола, а также проводимыми занятиями по гребле на озере Карнеги Принстонский университет, казалось, хотел превзойти своей отрешенностью от всего остального мира Кембриджский и Оксфордский университеты. Это был Изумрудный Город страны Оз. И словно изолированности от привычной Америки было недостаточно: Колледж Градуейт, недосягаемый для обычных студентов, возвышался над остальными зданиями университета с живописным видом на раскинувшиеся внизу леса и поля. Башня Колледжа Градуейт в точности повторяла архитектуру Модлин-Колледжа Оксфордского университета, и вскоре стала известна, как «башня из слоновой кости» в честь Проктора, известнейшего благодетеля Принстонского университета, который производил мыло «Айвори».

Математический факультет Принстонского университета получил щедрое пожертвование в размере пяти миллионов долларов в фонд Института перспективных исследований в 1932 году. Вплоть до 1940 года Институт не имел своего собственного здания, и почти все специалисты в области математики и физики обитали в Файн-Холле, где располагался математический факультет. И хотя теоретически между ними существовали технические различия, на деле никто не знал и не заботился о том, кто из Принстонского университета, а кто – из Института перспективных исследований. Объединенный факультет в свою очередь привлек одних из величайших исследователей в области математики, в особенности тех, кто бежал из Германии. Щедро проспонсированные программы на получение стипендии также привлекли одних из лучших выпускников университетов мирового уровня, хотя в большей мере – из английских. Как оказалось, на факультете не было никого из Кингз-Колледжа, не считая друга Алана, Мориса Прайса, из Тринити-Колледжа, который остался в Принстоне на второй год. Здесь, среди лучших представителей бежавшей из Европы интеллигенции, находилась возможность для Алана Тьюринга завершить работу над своим основным результатом. Его письмо от 6 октября, отправленное родным, источало лишь уверенность в себе: «Математический факультет полностью отвечает всем возможным ожиданиям. Здесь можно встретить многих знаменитых математиков. Дж. ф. Нейман, Вейль, Курант, Эйнштейн, Лефшец, а также многие другие, менее значимые. К сожалению, в этом году здесь не так много специалистов в области логики по сравнению с предыдущим годом. Разумеется, Черч остался, но вот Гедель, Клини, Россер и Бернайс, которые были здесь в прошлом году, уехали из Принстона. Не думаю, что отсутствие кого-то из них расстраивает меня в той же мере, как отсутствие Геделя. Клини и Россер, насколько я знаю, являются лишь последователями Черча и не могут мне предложить мне нечто большее, чем сам Черч. В своих работах Бернайс показался мне, что называется, старомодным, но возможно, если бы у меня появилась возможность лично с ним познакомиться, мое мнение могло бы измениться».

Сам по себе список перечисленных Аланом имен в письме мало что значило, за исключением того обстоятельства, что теперь у него появилась возможность посещать их лекции и семинары. Порой с Эйнштейном можно было столкнуться в коридорах здания, но он оставался весьма необщительным и словно отрешенным от мира сего. Соломон Лефшец был одним из первопроходцев в области топологии, одной из самых приоритетных для математического факультета Принстонского университета, а также одной из отправных точек для всей современной математики, но личное отношение к нему Алана можно было бы описать лишь одним случаем, когда Лефшец усомнился, сможет ли тот понять курс лекций Л. П. Эйзенхарта по теме «Риманова геометрия». Этот вопрос Алан принял как личное оскорбление. Курант, Вейль и фон Нейман занимались почти всеми основными темами в области «чистой» и прикладной математики, в чем-то возрождая геттингенскую традицию Геделя на западном побережье. Но из всех них лишь фон Нейман смог установить контакт с Аланом через их общий интерес к определенным математическим задачам.

Что касается специалистов в области логики, Гедель вернулся в Чехословакию, а Клини и Россер, которые несомненно внесли более существенный вклад в область логики, чем предполагалось в письме Алана, заняли должности в других местах, так что у Алана не было возможности встретиться ни с одним из них. Пауль Бернайс, швейцарский специалист в области логики и близкий коллега Гильберта, также в свое время бежавший из Геттингена, вернулся в Цюрих. Положение дел позволяло Алану работать только с Алонзо Черчем – выдающимся американским математиком и логиком, внесшим значительный вклад в основы информатики. Сам Черч был уже в почтенном возрасте и не любил предаваться долгим рассуждениям. Одним словом, Принстон не смог избавить Алана от позиции «полностью самостоятельного» исследователя.

Принстон не понравился Алану бесцеремонностью некоторых аспектов академической жизни. Его взгляды не вписывались в идею «американской мечты», достижения результатов путем устранения конкурентов, точно так же как он и не разделял традиционное британское понимание жизни, то есть исполнение отведенной роли в общей системе.

Но Кингз-Колледж спасал его от жестокой действительности и в другом смысле. Там он мог посмеяться над любой неприятной ситуацией. Когда Виктор приехал к нему в мае 1936 года, по университету прошел слух, что некий выпускник Шерборна был замечен с «дамой» в своей комнате и был отчислен. С ухмылкой на лице Алан по этому поводу заметил, что о грехах подобного рода он точно не сожалеет. Алан не привык жаловаться и в любой неловкой ситуации показывал свое отменное чувство юмора, но в проблеме, с которой он столкнулся на пути приобретения известности, не было ничего смешного.

«Машина Тьюринга» – предок современного компьютера

Внимание Алана давно привлекала новая проблема, находящаяся в самом сердце математики, но что более важно – проблема, которая нашла отклик и в его сердце. Решение этой проблемы не требовало знаний, приобретенных по учебной программе, и затрагивало только всеобщие знания о природе вещей. Но такая, на первый взгляд, крайне заурядная проблема привела его к идее, впечатлившей многих. В 1935 году Алан начал размышлять о машинах.

«Ведь, разумеется, человеческое тело представляет собой машину. Очень сложную машину с намного и намного более сложным устройством, чем любая другая, созданная человеком, но все-таки машина». Такое парадоксальное предположение однажды было высказано Бревстером в его книге «Чудеса природы». С одной стороны, тело является живым существом, точно не машиной. Но с другой стороны, если сместиться на более детальный уровень описания и рассмотреть его с точки зрения «маленьких живых кирпичиков», его по праву можно было назвать машиной.

Люди лишь говорили о неких «механических правилах» для математиков, о вращении ручки какой-то «сверхъестественной машины», но никто так и не принялся за моделирование такой машины. И именно это он и намеревался сделать. И хотя на самом деле его сложно было назвать «неискушенным непрофессионалом», он принялся решать проблему в своей особой безыскусной манере, непоколебимой перед необъятностью и сложностью математики. Свою работу он начал с чистого листа.

Разумеется, уже существовали машины, которые производили операции с символами. Такой машиной была пишущая машинка. Еще в детстве Алан мечтал изобрести пишущую машинку; у миссис Тьюринг имелась печатная машинка; и он в первую очередь задал себе вопрос: что имеется в виду, когда пишущую машинку называют «механическим» устройством? Это означало лишь то, что ее ответ на каждое конкретное действие оператора, был строго определенным. Можно было заранее с предельной точностью сказать, как машина будет вести себя в случае любого непредвиденного обстоятельства. Но даже о скромном устройстве пишущей машинки можно было сказать больше. Ответ механизма должен зависеть от его текущего состояния или того, что сам Алан назвал текущей конфигурацией машины. Так, например, пишущая машинка обладает конфигурацией «нижнего регистра» и конфигурацией «верхнего регистра». Эту идею Алану удалось облечь в более общую и абстрактную форму. Его интересовали такие машины, которые в любой момент времени могли находиться в одной из конечного числа возможных «конфигураций». Таким образом, как и в случае с клавиатурой пишущей машинки, при условии существования конечного числа операций, производимых машиной, появлялась возможность дать полную оценку ее образу действий, которая не может быть изменена.

Тем не менее, пишущая машинка обладала еще одним свойством, необходимым для ее функционирования. Ее каретка могла передвигаться, эти перемещения соотносились с листом бумаги, и печать символов происходила независимо от его положения на странице. Алан включил и эту идею тоже в свое представление машины более общего вида. Она должна была обладать «заложенными» конфигурациями и возможностью перемещать свою позицию на линии печати. Действие машины не зависело от своей позиции.

Не принимая во внимание остальные ненужные детали вроде полей, контроля за линией печати и другие, эти основные идеи давали достаточное представление об устройстве пишущей машинки. Ограниченное количество возможных конфигураций и позиций, и то, каким образом клавиша знака соотносилась с печатным символом, клавиша переключения регистра – смену положения от «нижнего» к «верхнему» регистру, а также клавиша пробела и функция возврата каретки на одну позицию назад, – все эти функции являлись наиболее важными для устройства машинки. Если бы любой инженер получил подобное описание функций устройства, в результате у него получилась бы типичная пишущая машинка, не учитывая ее цвет, вес, форму и другие признаки.

Но пишущая машинка обладала слишком ограниченным набором функций, чтобы служить моделью. Несомненно, она оперировала символами, но могла лишь записывать их, а также требовала присутствия машиниста, отвечающего за выбор символов и изменения конфигураций и позиций устройства, по одному за раз. Так какой же, задавался вопросом Алан Тьюринг, была бы машина наиболее общего вида, которая могла оперировать символами? Чтобы быть машиной, она должна обладать свойством пишущей машинки: иметь заданное количество конфигураций и четко определенное действие, закрепленное за каждой из них. И при этом она должна была иметь возможность выполнять намного больше. Таким образом, он представил в своем воображении машины, которые по сути представляли собой более мощные пишущие машинки.

Для простоты описания он представил машины, имеющие лишь одну рабочую строку. Это было лишь технической особенностью устройства, которая позволяла не учитывать наличие полей и контроля линии письма. Между тем, оставалось важным, чтобы количество поступаемой бумаги было неограниченным в обе стороны. В представлении Алана каретка его супер-пишущей машинки могла перемещаться на неограниченное количество позиций вправо и влево. Для большей определенности он представил бумагу в виде ленты, разделенной на ячейки таким образом, чтобы в каждую ячейку мог записан один символ. Так машины Тьюринга обладали конечным количеством действий, при этом сохраняя возможность работать на неограниченном пространстве.

Следующей необходимой функцией для машины была возможность считывать информацию или, по словам самого Алана, «сканировать» ячейку ленты, на которой остановилось считывающее устройство. Также она должна была обладать функцией не только записи символов, но и уметь их стирать. При этом она могла переместиться только на одну ячейку за раз. В таком случае какие действия оставались для машиниста пишущей машинки? Алан действительно отметил в своей работе возможность того, что он сам называл «машинами выбора», в которых внешний оператор должен принимать решения в определенных моментах работы устройства. Вместе с тем целью его работы было создание именно автоматических машин, для работы которых не потребуется вмешательство человека. С самого начала он хотел всесторонне изучить так называемую «сверхъестественную машину». Существенной идеей для подобного устройства оставалась возможность производить решение без вмешательства человеческого суждения, воображения или интеллекта.

Любая «автоматическая машина» должна была работать сама по себе, производя считывание и запись информации, перемещаясь вперед и назад, в соответствии с тем, как она была задумана. На каждом этапе ее работы действия должны быть строго определены текущей конфигурацией и считанным символом. Для большей точности конструкция машины должна была уметь определять свое действие в случае каждой комбинации конфигурации и считанного символа:

– записать новый (заданный) символ в пустую ячейку, или оставить уже записанный символ в неизменном виде, или стереть символ и оставить ячейку пустой;

– остаться в прежней конфигурации или сменить ее на другую (заданную) конфигурацию;

– переместиться на ячейку влево, или вправо, или остаться в текущей позиции.

Если всю эту информацию, определяющую действия машины, записать, получится «таблица переходов», имеющая конечное количество действий. Такая таблица может полностью описать работу машины, и независимо от того, была ли машина сконструирована или нет, такая таблица могла представить всю необходимую информацию о ее работе. С абстрактной точки зрения, именно таблица и являлась самой машиной.

С изменениями, вносимыми в таблицу, изменялось бы и поведение самой машины. Бесконечное множество таблиц соответствовало бы бесконечному множеству возможных машин. Алану удалось воплотить неясную идею «определенного метода» или «механического процесса» в чем-то более точном – «таблице переходов».

Но даже такая простая машина могла выполнять не только суммирование. Такая машина могла производить действие распознавания, например, «найти первый символ справа». Машина с более сложной программой могла производить умножение, повторяя действие копирования одной группы единиц, при этом стирая по одной единице из другой группы, и распознавая, когда необходимо прекратить производить данные действия. Такая машина могла также производить действие принятия решений, например, она могла решить, является ли число простым или составным, делится ли оно на другое заданное число без остатка. Совершенно очевидно, что этот принцип мог быть использован самыми различными способами, чтобы представить вычисления в механистическом виде.

Более того, Алан пришел к другому важному удивительному выводу: в такой «машине» между «числами» и производимыми с ними операциями не было никакого существенного различия. С точки зрения современной математики, все они представляли собой лишь символы.

Из этого следовало, что одна машина могла воспроизводить действия, выполняемые любой другой машиной. Такое устройство Алан и назвал универсальной машиной. Она должна была считывать дескриптивные числа, зашифровывать их в таблицы, а затем производить действия этих таблиц. Универсальная машина могла выполнять любые действия, которые производила любая другая таблица… Такая машина могла выполнять любые действия, и этого было достаточно, чтобы на время крепко задуматься. Более того, такая машина имела совершенно определенный вид, и Алан разработал соответствующую таблицу для универсальной машины.

И самое главное – Алану удалось доказать, что математика никогда не будет исчерпана никаким конечным множеством операций.

Дальше он выразил наиболее важную идею для своего исследования: «Действия компьютера в любой момент времени строго определены символами, которые он считывает также, как и его «состояние» в текущий момент. Мы можем предположить, что существует некоторый предел B для числа символов или ячеек, которые компьютер может считывать за одну единицу времени. Чтобы считать следующие символы, ему придется сделать шаг к следующей ячейке. Также предположим, что число подобных состояний, которые должны быть приняты во внимание, также конечно. Причины тому по своей природе схожи с теми, что возникают при ограничении количества символов. Если мы допустим бесконечное число состояний, некоторые из них будут «в некоторой степени похожими» и вследствие этого могут быть перепутаны. Следует еще раз подчеркнуть, что подобное ограничение не оказывает серьезного влияния на производимое вычисление, поскольку использования более сложных состояний можно попросту избежать, записав больше символов на рабочую ленту».

Слово «компьютер» здесь использовалось в своем значении, относящемся к 1936 году: лицо, выполняющее вычисления. В другом месте своей работы он обратился к идее, что «человеческая память неизбежно является ограниченным ресурсом», но эту мысль он выразил в ходе своего размышления о природе человеческого разума. Его предположение, на котором основывались его доводы о том, что состояния были исчислимы, было довольно смелым предположением. Особенно примечательно это было тем, что в квантовой механике физические состояния могли быть «в некоторой степени похожими». Далее он продолжил рассуждать о природе вычислений: «Представим, что производимые компьютером операции разложены на «простые операции», настолько элементарные, что невозможно представить дальнейшего их разложения на еще более простые операции. Каждая такая операция несет в себе некоторое изменение в физической системе, которую представляют собой компьютер и его лента. Нам известно состояние системы при условии, что мы знаем последовательность символов на рабочей ленте, которую считывает компьютер (возможно, в особом установленном порядке), а также состояние компьютера. Мы можем предположить, что в ходе простой операции не может быть изменено больше одного символа. Любые другие изменения могут быть разложены на более простые изменения подобного вида. Ситуация относительно ячеек с изменяемыми таким образом символами точно такая же, как и в случае со считанными ячейками. Таким образом, мы можем без ограничения общности предположить, что ячейки с измененными символами равнозначны считанным ячейкам.

Помимо подобных изменений символов простые операции должны включать в себя изменения распределения считанных ячеек. Новые считываемые ячейки должны в тот же момент распознаваться компьютером. Думаю, что разумно будет предположить, что такими могут быть лишь те ячейки, расстояние которых от наиболее близко расположенной к только что мгновенно считанной ячейке не превышает определенное установленное число ячеек. Также предположим, что каждая из новых считанных ячеек находится в пределах L – ячеек последней считанной ячейки.

В связи с «немедленным распознаванием», можно полагать, что существуют другие виды ячеек, которые так же немедленно распознаются компьютером. В частности, отмеченные специальными символами ячейки могут считаться немедленно распознаваемыми компьютером. Теперь, если такие ячейки отмечены одинарными символами, их может быть только конечно количество, и мы не должны разрушать нашу теорию, добавляя отмеченные ячейки к тем, что были считаны. С другой стороны, если они отмечены последовательностью символов, мы не можем рассматривать процесс распознавания в качестве простой операции…»

«Теперь мы можем сконструировать машину, – писал далее Алан, – чтобы выполнить работу этого компьютера». Смысл его рассуждений был очевиден: каждое состояние вычислителя представлялось в виде конфигурации соответствующей машины.

Так, Алан смог разрешить один из ключевых вопросов в математике, с шумом ворвавшись в научный мир будучи еще никому неизвестным молодым ученым. Его решение проблемы касалось не только абстрактной математики или некоторой игры символов, оно также включало в себя рассуждения о природе отношений человека и физического мира. Это нельзя было назвать наукой с точки зрения проводимых наблюдений и предсказаний. Все, что он сделал, – создал новую модель, новую основу. Его методы были сродни той игре воображения, которую использовали Эйнштейн и фон Нейман, ставя под сомнение существующие аксиомы вместо того, чтобы оценивать результаты. Его модель даже не была по-настоящему новой, поскольку раньше уже существовали многие подобные идеи, даже на страницах детской книги «Чудеса природы», представляющие мозг в виде машины, телефонного узла или офисной системы. Ему оставалось лишь объединить такое простое механистичное представление человеческого разума с ясной логикой чистой математики. Его машины – которые в дальнейшем будут называться машинами Тьюринга – стали той самой связью между абстрактными символами и физическим миром. А его образное мышление оказалось, в особенности для Кембриджского университета, пугающим своим индустриальным настроем.

В машине Тьюринга Алану удалось создать свой случай детерминизма в виде автоматической машины, производящей операции в рамках логической системы мышления, которую он считал подходящей для изучения человеческого разума.

Вся работа была выполнена им самостоятельно, ни разу он не обратился с обсуждением строения его машин к Ньюману. Лишь однажды он коротко обсудил теорему Геделя с Ричардом Брейтуэйтом во время ужина за профессорским столом. В другой раз он задал вопрос о методе Кантора молодому члену Совета Кингз-Колледжа Алистеру Уотсону (как оказалось, стороннику коммунистов), который только недавно сменил свою область интересов с математики на философию. Он поведал о своих мыслях Дэвиду Чамперноуну, и тот ухватил суть идеи создания универсальной машины, но с издевкой заметил, что такая машина уместится только в здание Алберт-Холла. Это замечание было довольно справедливым и было принято во внимание, поскольку если у Алана и имелись мысли представить свою идею, предложив практическое ей применение, то в самой статье их уже не было. Его «машина» не имела ни одного очевидного аналога в 1936 году, если только в общих чертах вобрала в себя некоторые черты изобретений, появившихся с развитием электротехнической промышленности: телетайпы, телевизионная разверстка изображения, автоматическая телефонная связь. Это было полностью его собственное изобретение.

Алан доказал, что не существует никакой сверхъестественной машины, которая смогла бы решить все математические проблемы, но в ходе своего доказательства он открыл нечто столь же удивительное – идею универсальной машины, которая могла воспроизвести работу любой другой машины. Также ему удалось доказать, что любое действие, выполняемое человеком за машиной, могло быть произведено самой машиной без вмешательства человека. Таким образом, существовала единая машина, которая путем считывания помещенного на ленту описания работы других машин, могла производить тот же результат, что и умственная деятельность человека. Одна машина могла заменить операциониста! Электрический разум существует!

Между тем смерть Георга Пятого ознаменовала собой переход от протеста против старого порядка к страху перед тем, что могло ожидать впереди. Германия уже победила новое Просвещение и поставила железное клеймо на идеалистах. В марте 1936 года был снова оккупирован Райнленд, и это означало только одно: будущее теперь зависело от политики усиления военной мощи и подготовки к войне. Кто тогда мог увидеть во всем этом связь с судьбой кембриджского математика? И все же связь была, поскольку однажды Гитлер потеряет Райнленд, и именно тогда универсальная машина сможет найти в мире свое практическое применение. Но между идеей машины Тьюринга и ее воплощением произойдет страшное, в результате чего жертвами станут миллионы людей. И жертв не станет меньше даже после свержения власти Гитлера.

…Алан представил свою работу для публикации Лондонскому математическому сообществу 28 мая 1936 года. Однако в Англии не нашлось ни одного человека, который смог бы отрецензировать работу Тьюринга для публикации в журнале. Ни один из корифеев науки не удосужился обмолвиться хоть словом. В случае же основного читателя журнала Лондонского математического общества Proceedings существовало сразу несколько причин, почему работа Алана не могла заинтересовать его в полной мере. Математическая логика оставалась отчасти периферийной темой для исследований, в которой сами математики обычно видели или попытку доработать то, что и так всем известно, или попытку создать новые проблемы на пустом месте. Начало работы казалось увлекательным, но после (типичным для Тьюринга образом) текст заводил читателя в непролазные дебри рядов непонятных готических символов, объясняющих устройство таблиц его универсальной машины. И в последнюю очередь этим могли заинтересоваться специалисты прикладной математики, которые обычно прибегают к практическому вычислению в таких областях, как астрофизика и гидроаэромеханика, где уравнения не приводят к решениям в явном виде.

Позже, в 1943-м, Алан вновь возвращается к идее создания чудо-машины, но уже способной к обучению. Находясь в Блетчли-парке, его в свободное нерабочее время можно было встретить в кафетерии. Разговоры тогда часто вращались вокруг математических и логических головоломок, а Алан был мастак взять какую-то элементарную задачку и показать, какой принципиальный вопрос за ней стоял, или наоборот – проиллюстрировать какое-нибудь математическое доказательство повседневным примером. Так проявлялись его особый интерес к соединению абстрактного и конкретного и удовольствие, которое он находил в демистификации «высокой» математики. Для доказательства симметрии он мог использовать узоры на обоях.

В числе людей, ценивших такой подход, был Дональд Мичи, которому, как классицисту, мысли и идеи Алана импонировали, как свежие и новые. Он очень подружился с Тьюрингом, и они по пятничным вечерам стали встречаться в пабе в Стоуни-Стратфорде, чуть к северу от Блетчли-парка, чтобы поиграть в шахматы и поговорить или – что чаще предпочитал Дональд – послушать. Игра профессора в шахматы всегда была в Блетчли предметом шуток, все чаще сводившихся к пристрастному сравнению с приезжавшими шахматистами. Гарри Голомбек пожертвовал ему королеву и все равно выиграл; а когда ему сдался Алан, профессор перевернул шахматную доску и добился победы из положения почти безнадежного. Он посетовал, что Алан понятия не имел, как заставить части работать вместе, и слишком много раздумывал над своими действиями, чтобы играть свободно (что, может быть, проявлялось и в его социальном поведении). По выражению Джека Гуда, Алан был слишком продуманным, чтобы воспринимать, как очевидные и прозрачные, ходы, которые другие могли делать, не думая. Он всегда все обдумывал с самого начала. Был один замечательный случай, когда Алан вышел в ночную смену (это произошло в конце 1941 г.), а рано утром сел играть партию с Гарри Голомбеком. Заглянувший в комнату Тревис, сильно смешался, увидев это – он подумал, что его старший криптоаналитик играет в рабочее время. «Хм…гм… не думал вас застать за таким занятием, Тьюринг», – сказал он смущенно, как заведующий пансионом при школе, застукавший старшеклассника с сигаретой в туалете. «Надеюсь, вы обыграете его», – добавил он Голомбеку, когда они выходили из комнаты, ошибочно решив, что ас криптоанализа был первоклассным шахматистом. Но молодой Дональд Мичи был игроком под стать Алану.

Эти встречи давали Алану возможность развивать свои идеи об ЭВМ для игры в шахматы, обозначенные в его беседе с Джеком Гудом в 1941 г. Они с профессором часто разговаривали о механизации мыслительных процессов, привлекая теории вероятности и совокупности доказательств, с которыми Дональд Мичи был к тому времени уже знаком. Разработка машин для автоматизированного криптоанализа, естественно, подталкивала к обсуждению математических задач, которые можно было решать с помощью механических устройств. Но Алан частенько переводил разговор в другое русло. Он не проявлял большого интереса к созданию машин, призванных решать ту или иную сложную задачу. Он до страсти был увлечен идеей создания машины, способной к обучению. Если бы машина могла симулировать мозг, то она обладала бы и присущей мозгу способностью к обучению новым навыкам. Алан упорно отвергал возражения, будто машина при всем своем совершенстве могла решать только те задачи, которые ей точно и недвусмысленно задавал человек. В подобных дискуссиях в свободное от работы время они посвящали довольно много времени вопросу, что именно следовало понимать под «обучением».

Характер обсуждений определял материалистическое воззрение о том, что никакого автономного «ума» или «души», использовавшей механизм мозга, не существовало. Избегая философских дискуссий о том, что подразумевалось под понятиями «ум», «мышление» или «свободная воля», Алан апеллировал к идее оценки умственных способностей машины путем простого сравнения ее производительности с таковой человека. Это избирательное предпочтение Аланом операционального определения «мышления» было сродни настойчивому применению Эйнштейном операциональных определений времени и пространства, к которым он прибегал в стремлении освободить свою теорию от априорных предположений. В этом не было ничего нового – совершенно стандартный рационалистический подход.

В 1933 г. Алан видел такую машину на сцене: в пьесе «Назад к Мафусаилу» Бернард Шоу изобразил ученого будущего, создающего искусственный «автомат», способный отображать или, по крайней мере, имитировать ход мыслей и эмоции людей двадцатого века. Шоу показал «человека науки», не способным провести четкую черту между «автоматом и живым организмом». Не то, чтобы это было новацией, но Шоу попытался доказать, что такое представление уже стало атавизмом Викторианской эпохи. Рационалистический взгляд на вещи отличает и другую его книгу «Чудеса природы». В одной из ее глав, озаглавленной «Как думают некоторые животные», мышление, интеллект и обучаемость трактовались, как различающиеся по своей степени, как различаются одноклеточные организмы и люди. Так что, Алан не «открывал Америки», когда рассуждал с позиции принципа имитации: если оказывается, что машина делает что-то так же хорошо, как человек, значит, она действительно делает это так же хорошо, как человек.

Алан давно хотел «создать мозг». Чтобы понять предложенную Тьюрингом модель «мозга», важно было увидеть, что она рассматривала физику и химию, включая все доводы на основании квантовой механики, как в сущности малозначимые, второстепенные. По его мнению, физика и химия были важны только с той точки зрения, что они служили средством для воплощения дискретных «состояний», «чтения» и «записи». Только логическая структура этих «состояний» имела действительно важное значение. Идея была в следующем: что бы не делал мозг, он делал это благодаря структуре своей логической системы, а не потому что находился внутри человеческой головы или являлся губчатой тканью, созданной из биологических клеток особого типа. И, коль скоро это было так, значит, подобную логическую структуру можно было воспроизвести и в других средствах, воплощенных другими физическими механизмами. Это была материалистическая точка зрения, но при том такая, которая не смешивала логические структуры и связи с физическими веществами и вещами, как то часто делали люди.

В особенности эта идея отличалась от идей некоторых адептов поведенческой психологии, выступавших за сведение физиологии к физике. Модель Тьюринга не стремилась объяснить один вид явления, то есть разум, в ракурсе других. Она не предполагала «сведение» физиологии к чему-то другому. Концепция заключалась в том, что «разум» или физиология можно было адекватно описать с ракурса машин Тьюринга, потому что и «разум», и физиология лежали на том же уровне описания мира, что и дискретные логические системы. Это было не сведение одного к другому, а попытка переноса, когда он представлял соединение таких систем в искусственном «мозгу».

Алан, скорее всего, не знал в 1945 г. многого о физиологии человеческого мозга. Обсуждая «создание мозга», Алан не подразумевал под этим, что компоненты его машины должны были походить на компоненты мозга, а их соединения – имитировать способ, которым связываются между собой зоны мозга. То, что мозг хранил слова, изображения, навыки каким-то определенным образом, связанным с входными сигналами, поступающими от органов чувств, и выходными сигналами, идущими на мышцы, – вот практически и все, что ему требовалось. Но десятью годами ранее Алану пришлось также отстаивать важную идею, которую затушевал Брюстер. Он отверг идею о том, что это «мы» стоим за мозгом, который каким-то образом «осуществляет» передачу сигналов и структурирует память. Передача сигналов и структурирование – вот и все, что в нем происходило.

А в описании машин Тьюринга десятью годами ранее он также обосновал свою формулировку идеи «механического» дополнительным аргументом о «записи инструкций». Акцент ставился не на процессы, происходящие внутри мозга, не на внутреннюю работу мозга, а на ясные инструкции, которым человекработник мог слепо следовать. В 1936 г. на мысль о подобных «записях инструкций» его натолкнули правила Шербонской школы, прочие нормы общения, и, конечно же, математические формулы, которые можно было применять «не думая». Но к 1945 г. многое изменилось, и «записи инструкций», казавшиеся в 1936 г. довольно фантастическими, как и теоретические логические машины, стали весьма конкретными и вошли в практику. Обилие изобилия было одним из посланий, «основанных на машине и вскрываемых машиной», и эти машины были машинами Тьюринга, в которых значение имело логическое преобразование символов, а не физическая сила. И при проектировании таких машин, и при разработке процессов, которые можно было бы поручить людям, действующим, как машины, т. е. «рабам», они эффективно записывали утонченные «инструкции».

Это был другой, но отнюдь не несочетающийся подход к идее «мозга». Именно взаимосвязь между двумя подходами, возможно, более всего воодушевила Алана – совсем как в Блетчли велась постоянная игра между человеческим разумом (агентурной разведкой) и использованием машинных, или «рабских» методов. Его теория «совокупности доказательств» показала, как преобразовывать определенные виды человеческого распознавания, суждений и решений в форму «записи инструкций». Его методы игры в шахматы поднимали вопрос: где можно было бы прочертить линию между «разумным», осмысленным, и «механическим»? Его точка зрения, выраженная с позиции принципа имитации, заключалась в том, что такой линии не было, да и никогда он не проводил резкого различия между «состоянием ума» и «записью инструкций», как двумя подходами к проблеме согласования понятий свободы и детерминированности.

Как писал он позднее в 1948 г., «нам не нужно иметь бесконечное множество разных машин, выполняющих разные задачи. Одной единственной будет достаточно. Инженерно-техническая проблема производства разных машин для разных задач заменяется офисной работой «программирования» универсальной машины для выполнения этих задач».

«Мозг» вырос не из опытного познания вещей, а из осознания основополагающих идей. Универсальная машина должна была быть не просто машиной, а всеми машинами сразу. Она должна была заменить не только физическое оборудование Блетчли, но все рутинные операции – почти все, что эти десять тысяч человек делали. И даже «разумная» работа первоклассных аналитиков должна была лишиться своей сакральности. Так как универсальная машина могла также выполнять работу человеческого мозга. Все, что бы не делал мозг, любой мозг, могло в принципе быть представлено, как «дескриптивное число» на ленте Универсальной машины. Такова была его концепция.

Но в проекте Универсальной машины Тьюринга не было ничего, что бы указывало на ее практическое предложение. В частности, не было информации о ее операционной скорости. Таблицы вычислимых чисел могли быть использованы людьми, посылающими друг другу открытки, без теоретической аргументации. Но коль скоро речь шла о практическом применении универсальной машины, то она должна была выполнять миллионы шагов в рациональном режиме. Эту потребность в скорости могли обеспечить только электронные компоненты.

Он понял, как создать мозг – не электрический мозг, как он, возможно, воображал себе до войны, а электронный мозг. И где-то в 1944 г. мать Алана слышала, как он рассказывает о «своих планах по созданию универсальной машины и о том вкладе, которое такая машина могла бы оказать психологии в изучении человеческого мозга».

Помимо дискретности, надежности и скорости учитывался и еще один важный фактор: величина. На «ленте» универсальной машины должны были поместиться и «дискретные числа» машин, которые она бы имитировала, и ее операции. Абстрактная универсальная машина 1936 г. была оснащена «лентой» бесконечной длины, а это значило, что, несмотря на то, что на любом этапе количество использованной ленты могло быть ограничено, тем не менее, допускалось, что больше места всегда можно было обеспечить.

В реальной, действующей машине место всегда ограничено по объему. И по этой причине ни одна физическая машина не могла на практике выступать действительно универсальной машиной. В «вычислимых числах» Алан выдвинул предположение об ограниченности человеческой памяти в своем объеме. Если это было так, тогда и сам человеческий мозг мог хранить только ограниченное количество моделей поведения – «таблиц», и для записи их всех требовалась достаточно большая лента. В таком случае ограниченность любой реальной машины не могла препятствовать ей быть похожей на мозг. Вопрос заключался в том, насколько большая «лента» потребовалась бы для машины, которую можно было создать на практике: достаточно для того, чтобы она представляла интереса, но не больше того, что было бы технически целесообразно и осуществимо. И как можно было организовать такое хранилище, т. е. «память» машины без неслыханных затрат в виде электронных ламп?

Алан описал своему помощнику универсальную машину и ее «ленту», на которой должны были храниться инструкции. И они вместе начали раздумывать над способами, которые бы позволили получить «ленту», которая могла бы хранить такую информацию. Вот так и случилось, что на этой удаленной станции новой Империи радиотехнической разведки, работая с одним помощником в маленькой хижине и обдумывая свои идеи в свободное время, английский гомосексуалист, атеист и математик замыслил компьютер.

И речь здесь не о том, как мир воспринял его, да и мир не был уж совсем несправедлив. Изобретение Алана Тьюринга должно было занять свое место в историческом контексте, в котором он не был ни первым в числе тех, кому приходила в голову идея создания универсальных машин, ни единственным, кто додумал в 1945 г. электронную версию универсальной машины.

Конечно же, на тот момент уже существовали самые разные машины, сберегающие (сохраняющие) мысли, начиная с древних счет. В общих чертах их можно было классифицировать в две категории, «аналоговые» и «цифровые». Две машины, над которыми работал Алан перед самой войной, были образчиками каждого из этих типов. Алан, разумеется, был предан цифровому подходу, вытекающему из концепции машины Тьюринга, с упором на ее потенциальную универсальность. Ни одна аналоговая машина не могла претендовать на универсальность, такие устройства создавались, чтобы быть физическими аналогами конкретных систем с определенными задачами. Следовательно, его идеи должны были найти свое место среди проектов цифровых вычислительных машин и составить им конкуренцию.

И не успел! Американцы опередили Алана, создав ЭДВАК – Электронный дискретный переменный компьютер. Автором был давний знакомый Алана – Джон фон Нейман.

30 января 1945 г. фон Нейман написал, что ЭДВАК проектировался для решения трехмерных «аэродинамических задач и проблем ударных волн… расчета воздействий снарядов, бомб и ракет… в области метательных и бризантных взрывчатых веществ». Предварительный доклад о машине ЭДВАК пронизывал (отражая интересы фон Неймана) более теоретический рефрен, привлекавший внимание к аналогии между компьютером и нервной системой человека. И одним из инструментов для этого служило слово «память». В таком ключе это действительно оказывалось «созданием мозга». Однако, акцент доклада был сделан не на абстрактном тезисе о «состоянии ума», а на сходствах механизмов ввода/вывода данных и афферентных (чувствительных, центростремительных) нервов и эфферентных (двигательных, центробежных) нервов соответственно. Доклад также апеллировал к статье чикагских неврологов Уоррена Маккалока и Уолта Питтса (1943 г.), в которой активность нейронов анализировалась логическим языком, и использовал их символизм для описания логических связей электронных компонентов.

Так что победу у британского новаторства на самом финише вырвала американская публикация – и это в то время, когда все следили за западом. Американцы победили, и Алан оказался вторым. На этот раз, правда, приоритет американцев обернулся плюсом для его планов – ведь он задал им политический и экономический импульс, который одним умозрительным идеям Тьюринга иначе не видать было бы никогда.

Но Алана эта неудача не остановила. Вскоре он придумал для нового проекта электронной вычислительной машины Тьюринга более счастливый акроним, в сравнении с бездушным ЭДВАК: АВМ – «Автоматическая вычислительная машина». И она стала более универсальной, чем ЭДВАК.

Ведь Алан начал первым процесс написания программ (таблиц команд), и считал это «очень увлекательным» занятием. Он создал нечто очень оригинальное и при том именно свое. Он изобрел искусство компьютерного программирования. Это был полный разрыв со старомодными арифмометрами. Они объединяли суммирующие и умножающие механизмы, да еще они заправлялись бумажной лентой, без которых они не работали исправно. Они были машинами для совершения арифметических действий, для которых логическая структура была лишь обременением. АВМ была принципиальной иной машиной. Она задумывалась, как машина, выполняющая программы «каждого известного действия». Акцент делался на логическое структурирование и управление процессом работы, а арифметические устройства добавлялась только ради быстрого доступа к наиболее часто использующимся операциям.

На настольных счетных машинах цифры от 0 до 9 становились видны на регистрах и клавиатуре, и у оператора могло возникать ощущение, будто каким-то образом цифры хранятся в самой машине. В действительности, в них не было ничего, кроме колес и рычагов управления, однако иллюзия присутствия цифр в машине была сильна.

Эта иллюзия отличала большие релейные счетные машины. Даже в докладе о машине ЭДВАК сохранялось ощущение, будто импульсы в линиях задержки будут на самом деле числами. Однако концепция Тьюринга несколько отличалась и имела более абстрактный вид. В АВМ импульсы могли восприниматься, как представляющие числа, либо команды. Хотя это все было, конечно, только в уме наблюдателя. Машина работала, как указывал Алан, «не думая», и на самом деле оперировала не числами и не командами, а электронными импульсами. Человек мог «делать вид, будто команда была числом», поскольку сама машина ничего не знала ни об одном, ни о другом. Соответственно, он мог свободно допускать в мыслях соединение данных и команд, управление командами, вводе таблиц команд посредством других команд «высшего порядка».

АВМ не должна была «решать арифметические задачи» так, как их решал бы человек. Она должна была лишь имитировать арифметические действия в том смысле, что при вводе команды, представляющей «67 + 45», можно было гарантированно получить на выходе «112». Но внутри машины не было «чисел», только импульсы.

Как писал Алан, «нам надо только однажды придумать, как это сделать, а потом забыть о том, как это сделано». Тот же принцип был применим и к машине, запрограммированной на игру в шахматы: ей следовало бы пользоваться, как если бы она играла в шахматы. На любом этапе «игры» она бы только внешне имитировала действие мозга. Но тогда, кто бы знал, как мозг делал это? Единственно допустимым использованием языка, по мнению Алана, было применение тех же норм, стандартов внешнего проявления к машине, что и к мозгу. На практике люди ведь говорили совершенно некорректно, что машина «решала арифметические задачи»; точно так же они бы говорили, что машина играет в шахматы, обучается или думает, если бы она могла имитировать функцию мозга, совершенно не считаясь с тем, что «в реальности» происходило внутри машины. Так что даже в его технических предложениях скрывалось философское видение, далеко превосходящее амбициозное желание создать машину для решения больших и сложных (арифметических) задач.

Алан видел будущее своего детища. Например, так он рассматривал возможность использования удаленных терминалов: «…автоматическая вычислительная машина будет выполнять работу примерно за 10 000 вычислителей (людей). Поэтому логично ожидать, что большой объем вычислений, производимых вручную, сведется к нулю. Вычислители (люди) будут и в дальнейшем выполнять на маленьких счетных машинах такие действия, как подстановка значений в формулы, но, если на одно какое-либо вычисление у вычислителя уходит несколько дней работы, то лучше, чтобы его вместо человека выполняла электронная вычислительная машина. Но при этом совсем необязательно будет, чтобы у всех, кто заинтересован в такой работе, имелся компьютер. Целесообразно и возможно будет наладить управление удаленным компьютером с помощью телефонной связи. Для использования на этих удаленных станциях будут разработаны специальные устройства ввода и вывода информации, которые будут стоить, самое большее, несколько сотен фунтов стерлингов».

Алан также осознал требования к компьютерным программистам: «Основной объем работы, выполняемой этими компьютерами, будет состоять из задач, которые невозможно решить путем вычислений вручную в силу их масштабности. Чтобы загрузить машину такими задачами, нам потребуется большое количество способных математиков. Эти математики нужны будут для предварительной обработки и оформления задач для вычисления…»

И он на самом деле смог предугадать развитие новой отрасли промышленности и занятости:

«Очевидно, что возможности просто огромны. Одной из трудностей для нас будет поддержание соответствующей дисциплины, чтобы мы не потеряли нить того, что мы делаем. Нам потребуется энное число эффективных библиотечных типов для поддержания у нас порядка».

Опередив свое время на двадцать лет в своей концепции организации компьютерных узлов, Алан исходил из опыта, полученного в Блетчли-парке. Там работало десять тысяч человек, операторов, и все они составляли систему, включавшую отдаленные от центра станции, телефонные коммуникации, элиту, которая преобразовывала задачи в программы, и множество «библиотечных типов». Но он никогда не мог сказать об этом прямо, и никто не мог представить себе картину того, что никогда официально не существовало, так что его анализ был сродни вестям ниоткуда.

Доклад о АВМ был также первым отчетом о спектре применения универсальной вычислительной машины. АВМ была призвана решать «такие задачи, которые решаются трудоемкими усилиями клерков, работающих по строгим правилам и без всякого понимания», сталкивающихся с тем, что из-за размера машин «количество письменных материалов, необходимых на каком-либо одном этапе ограничивается… 50 листами бумаги», а «инструкции для оператора», написанные на «обычном» языке, «объемом с обычный роман». АВМ могла бы решать такие задачи за одну стотысячную долю того времени, которое требовалось «оператору-человеку, решающему свои арифметические задачи без помощи технических средств».

АВМ смогла бы выполнить всю рутинную умственную работу для нужд британского фронта. Огласив такой вывод, Алан заработал себе необычно хороший «политический» балл: в перечне возможных приложений «создание таблиц стрельбы» стояло первым. Это была работа, для которой специально спроектировали ЭНИАК (первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач. – Ред.). Затем следовали еще четыре примера практического применения АВМ для вычислений, которые на тот момент требовали месяцы, а то и годы работы за арифмометрами. А еще четыре примера были не связаны с численными вычислениями; они отражали более широкий взгляд Алана на сущность компьютера, опыт и спектр интересов Тьюринга.

Первым значился компьютер, интерпретирующий специальный, предметно-ориентированный язык для описания электрических проблем:

«Учитывая сложную электрическую цепь и характеристики ее компонентов, можно было бы рассчитывать ответы на действие входных сигналов. С этой целью можно было бы легко разработать стандартный код для описания этих компонентов, а также код для описания связей».

Это бы означало автоматическое решение таких задач расчета и моделирования электрических схем, за которыми Алан проводил в Хэнслопе целые недели. Второй пример применения был более прозаическим: «Для подсчета количества мясников, должных демобилизоваться в июне 1946 г., по картам, приготовленным на основании армейских списков».

«Машина, – писал Алан, – отлично справилась бы с этим делом; только не подходящее оно для нее. Скорость, с которой это можно было бы сделать, ограничивалась бы скоростью прочитывания карт. Такую работу может и должно делать с помощью обычной счетной машины Холлерита».

Это был не столько доклад, сколько план кампании, в котором тактические и стратегические идеи грудились на бумаге так же тесно, как и в уме Алана Тьюринга. Перспектива создания электронного «мозга» представлялась столь же фантастической, как и путешествие в космос, и этот доклад был сродни объяснению колонизации Марса. Наивный, разговорный стиль не был рассчитан на то, чтобы понравиться руководству, а детализация изложения материала явно превышала потенциал его усвоения. Никто не горел желанием ни прорабатывать примеры программ или коммутационные схемы, ни разрешать плохо сформулированный парадокс машины «без разума» и, тем не менее, «демонстрирующей интеллект».

«Предложения по созданию АВМ» были закончены к концу 1945 г., явив собой поразительный всплеск энергии. Он был представлен Уомерсли, который направил служебную записку Дарвину и предварительный доклад к заседанию исполнительного комитета, намеченному на 19 февраля 1946 г. Уомерсли быстро оценил возможности, сулимые универсальной машиной. И надо отдать ему должное: несмотря на свою интеллектуальную ограниченность, подмеченную Аланом и другими математиками, Уомерсли привел весьма удачную аргументацию в защиту того, что он назвал «одной из лучших сделок, когда-либо заключенных Управлением научных и промышленных изысканий». «Возможности, скрывающиеся в этом оборудовании, настолько огромны, что даже трудно изложить практическую сторону вопроса…. настолько фантастической она может показаться…». Оптика, гидравлика и аэродинамика могли бы быть «революционизироваться», претерпеть поистине коренные изменения; промышленность пластмасс могла бы «продвинуться вперед так, как сегодня, с нынешними вычислительными ресурсами просто не представляется возможным». Уомерсли заявил, что «машина успешно справится» не только с таблицами стрельбы, уже упомянутыми Аланом (проблемы, на разработку которой существующим Математическим отделом требовалось по расчетам три года), но и с «проблемами теплоотдачи в неоднородных субстанциях, либо в субстанциях, в которых происходит непрерывная генерация тепла» – по сути, со взрывами старыми и новыми».

Коснувшись теоретической стороны вопроса, Уомерсли подчеркнул, что «это устройство не является вычислительной машиной в обычном смысле слова. Оно не нуждается в ограничении своих функций арифметическими вычислениями. Ему по силам также алгебраические задачи. Не обошел молчанием Уомерсли и политической стороны вопроса: он обратил внимание на крупные суммы, уже потраченные в Америке на машины, возможности которых АВМ далеко превосходит. И с ловкостью тонкого дипломата, он указал на преимущество, которое появится у Национальной физической лаборатории Британии, если в ней будет смонтирована такая машина:

«…мы в этой стране и, в частности, в этом отделе можем внести уникальный вклад в мировой прогресс. Я могу сказать совершенно определенно, что в применении такого оборудования мы будем намного более изобретательны и хитроумны, чем американцы… Все машины США находятся в электротехнических отделах. В нашем отделе машина будет в руках пользователей, а не производителей…»

А сколько такая машина могла стоить в то время? По оценкам Национальной физической лаборатории, опытный образец мог быть построен за свыше 50 000 ф. ст., «если не в два раза больше» (на наши деньги сейчас в 2015 году он бы стоил около пяти миллионов рублей. – Ред.) Однако 15 августа 1946 года Казначейство санкционировало выделение всего 10 000 ф. ст., и, по стандартной процедуре, отказалось от дальнейших обязательств. Проект АВМ сдвинулся с места. А 21 июня 1948 г. в Манчестере запустили первую программу первого в мире действующего цифрового компьютера с памятью.

Между тем теоретическая сторона развития компьютерной техники стала общественным достоянием. В 1948 году Норберт Винер опубликовал книгу под названием «Кибернетика», определяя это слово, как «контроль и связь в животном и машине». 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.

Коллеги считали Алана кибернетиком. И это правда, потому что «кибернетика» была близка к тем проблемам, которые долго его мучили и которые не вписывались ни в одну академическую категорию.

Некоторые ученые были открыто обеспокоены экономическими последствиями кибернетических технологий. Война для них не изменила мнения, что машины должны создаваться для службы человеку, а не наоборот.

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 1930-х годах с проблемами мыслей и чувств. 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 не благодаря эндокринной системе, а благодаря эмоциям и мыслям, которые обладают разными оттенками. Половые гормоны определяют особенности поведения, которые обычно невозможно объяснить, а иногда просто впечатляют (как у мигрирующих рыб)».

Вообще же, Джефферсону больше 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, тепла от лести, жалости из-за совершенных ошибок, злости, 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 1930-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 условиях.

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, что 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 наше диалектические материалисты будут чувствовать необходимость огородить себя против 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».

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 подвигло американцев в начале 1950-х годов на создание термоядерного оружия. Затем продвигали IAS-машину и ее копию MANIAC в Лос-Аламосе, хотя работа над ними была закончена лишь в 1952 году. Разработка водородной бомбы осуществлялась методами 1930-х годов с помощью логарифмических линеек и калькуляторов, на основе долгих лет работы человечества. В конце им пришлось отказаться от специального иконоскопа и использовать обычные электронно-лучевые трубки британского инженера Фредерика Уильямса. Не без помощи двух ассистентов он побил американскую индустрию. Для Британии все еще оставалась надежда «прыгнуть дальше Америки».

Каков был план Алана 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 он 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 войны попытался соединить политическую и научную философии, высказывая различные 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). Но 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, он писал, 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».

Это было основной темой формальной дискуссии на тему «Разум и вычислительная техника», которая проходила на факультете философии в Манчестерском университете 27 октября 1949 года. Там собрались все те, кто хотел выразить свою точку зрения из британской академической жизни. Все началось со спора Ньюмана и Поланьи о значимости теоремы Геделя, а закончилось обсуждением клеток мозга между Аланом и физиологом Д. З. Янгом. Между этим обсуждение разгоралось на каждом аргументе. 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 могли отличить от человека, 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.

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 он 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, он 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».

Алан однажды 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 чем угодно, а не только из области математики, или шахмат.

Здесь отразился интеллектуальный вызов по принципу «все, 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.

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-м ему угрожал суд за еретические мысли, однако он, безусловно, ощущал, что противостоит иррациональной и суеверной преграде, чувствуя необходимость противоречить ей.

Его детская книга «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 мной и компьютером и в чем заключаются наши 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, ее не удастся попросить пойти и наполнить ведерко для угля. Возможно, у нее не будет и глаз. Тем не менее, все эти отличия можно преодолеть с помощью инженерных ухищрений, и все же машину не отправишь в школу, по меньшей мере, ее засмеют другие дети. Однако ее 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 ее 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. 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.

Еще эта тема беспокоила Тьюринга:

«Следует, тем не менее, отметить ряд уже упомянутых физических ограничений. Неспособность насладиться клубникой со сливками может показаться читателю пустячной. Не исключено, что возможно добиться того, чтобы машина получила удовольствие от вкуса блюда, но попытки добиться этого будут ничем иным, как идиотизмом. Однако данное ограничение вносит свой вклад в иные ограничения, скажем, сложность установления дружественной связи между человеком и машиной, подобно той, что возникает между белым человеком и белым человеком, или темнокожим и темнокожим».

Хотя данная уступка не являлась особенной, она была крайне существенной и открывала вопрос о том, какую роль играют подобные свойства человека в «разумном» использовании языка. Данный вопрос Тьюринг не изучал.

Через несколько дней компьютер был доставлен в Манчестерский университет, в котором была недавно построена вычислительная лаборатория. Алан написал Майку Вуджеру:

«Нашу новую машину доставят в понедельник [12 февраля 1951]. Я надеюсь, что одной из первых моих работ на ней станут исследования по «химической эмбриологии». В частности, я думаю, что можно объяснить появление связи чисел Фибоначчи с еловыми шишками».

Уже прошел двадцать один год, и компьютер достиг совершеннолетия. Было такое чувство, как будто все, что он сделал, и все, что мир с ним сделал, было для того, чтобы обеспечить его универсальной электронной машиной, с которой можно думать о тайне жизни.

Большая часть установки компьютера, как он представлял ее себе для ACE, теперь стала реальностью; люди вскоре стали приходить к ним со своими проблемами; «мастера» программировали его, а «слуги» проводили обслуживание. Они действительно создали библиотеку программ. (На самом деле, речь шла именно о последнем вкладе Алана в вычислительную систему Манчестера, – он заложил способ написания и заполнения формального описания программ, предназначенных для общего пользования). У него была собственная комната в новом здании компьютерного центра, и он был, по крайней мере, в теории, главным «мастером». Инженеры перешли на проектирование второй, более быстрой машины (к которой он не испытывал никакого интереса), и он вполне мог взять на себя ответственность за использование первой.

Возможности проведения семинаров и публикаций были безграничными, поскольку это был первый коммерчески доступный электронный компьютер в мире, опередивший на несколько месяцев UNIVAC, сделанный фирмой Экерта и Мокли. Он также пользовался решительной поддержкой британского правительства, чья Национальная Корпорация Развития Исследований под председательством администратора Лорда Хоулсбери, управляла инвестициями, продажами и защитой патента, после 1949 года. На самом деле они смогли даже продать восемь копий компьютера, первый – в Университет Торонто, для проектирования Морского Пути Святого Лаврентия, затем остальные уже более осмотрительно, в Научно-Исследовательский Центр Ядерного Оружия и Центр Правительственной Связи.

Чуть позже электронные компьютеры начали посягать на мировую экономику, Алан Тьюринг отступил, и с головой погрузился в забытые, «фундаментальные исследования».

Майк Вуджер выступил с докладом о сравнительной эффективности кодов машинных программ Манчестера и Национальной Физической Лаборатории. Алан пригласил его остаться в Холлимиде на неделю конференции. Его гость мог бы испугаться, если бы он знал, что Алан был гомосексуалистом, но он оставался в неведении. То, что он увидел на встрече, его немало удивило. Это был хаос из горшков и кастрюль, полных сорняков и вонючих смесей, в которых Алан в качестве своего хобби выяснял, какие химические вещества он может сделать из природных материалов, и, в частности, проводил некоторые электролитические эксперименты. Майк Вуджер поначалу восхищался методом перевязки кирпичных плит, но затем не проявил полного понимания, когда Алан пытался объяснить свой прогресс в морфогенезе.

Это была биологическая теория, а не имитация или игра, и это была его любимая тема на тот момент. Наконец-то появилось что-то еще, в чем он был серьезно заинтересован, и о чем мог также рассказать. Как только новый компьютер был установлен и заработал, была создана имитация химических волн на идеализированном кольце клеток, «Гидра Тьюринга». После долгой работы он собрал набор гипотетических реакций, которые, при включении условий работы в первоначальном однородном «супе», будут иметь эффект создания стационарного пространственного распределения волн концентрации химического вещества. Это может происходить с разной скоростью, с разными результатами: «быстрого приготовления» и «медленного приготовления», как назвал он их.

В этой работе он выработал уникальное чувство взаимодействия с тем, что было, в сущности, персональным компьютером. Это было похоже на диалог с Колоссом, хотя Рой Даффи, новый инженер по техническому обслуживанию, называл это «игрой на органе», когда он смотрел как Алан сидел за консолью и использовать ручное управление. Каждому, кто пользовался машиной, пришлось разбираться, как она на самом деле работает, потому что, когда магнитный барабан или электронно-лучевые трубки выходили из строя, нужно было вносить изменения в программу. В такой ситуации он мог просто наблюдать за «процессом готовки». Кроме того, у пользователя был полный контроль над работой машины и ее режимом вывода, и Алан иногда отображал биологические образцы на мониторах электронно-лучевых трубок или распечатывал контурные карты методами, разработанными к тому времени на кристаллографах.

Он любил работать по ночам – обычно во вторник и четверг. Но его работа не ограничивалась биологией. В частности, у него была программа «Колокольный звон». Колокольный звон? Работа со всеми возможными комбинациями? По ком звонит колокол? Даже не спрашивайте… Но, как правило, он мог встретить людей, приходящих утром, бегая вокруг них с распечатками – «пятен жирафа», «ананасов» или чего угодно, – а затем возвращался домой и спал до полудня. Это работа в ночное время отразилась в том, что появилась самая прогрессивная часть его руководства, в которой он объяснил, как настроить машину так, чтобы она работала секретарем для самой себя и следила за всеми экспериментами и модификациями. Даже в этой, казалось бы, чисто технической книге, присутствовала научная игра с «правилами» и «описаниями»: программисту было разрешено работать с машиной логически, инженеру – физически, а также был «формальный режим», по его словам, благодаря этому режиму можно было распечатать описание операций, которые совершались на более высоком уровне:

«Существует несколько режимов или стилей, в которых машины могут работать, и каждый из них обладает своими условиями и ограничениями на какие-то определенные операции. Инженеры, к примеру, считают допустимым удаление лампы или временной связи двух точек с помощью зажимов, но будут против применения молотка. Удаление ламп и любые изменения между соединениями не допускаются никем – ни программистами, ни пользователями, более того, для них есть дополнительные ограничения. Так, например, есть разные режимы операций, но здесь мы поговорим только о формальном режиме. В этом режиме достаточно жесткие и строгие условия. Преимуществом работы в таком режиме является то, что результат, записанный принтером, дает полное описание процесса на любом этапе. Детальность такого подхода вкупе с другими документами предоставит каждому ту информацию, которая ему необходима. В частности, такая запись показывает все произвольные выборы человека, который управляет машиной, то есть нет необходимости запоминать последовательность шагов, сделанных в тот или иной момент операции».

Помимо таких сопутствующих исследований в его работе (которая в данном случае предвосхитила появление понятия «операционная система) никто не знал, что именно он делал с машиной, а с осени 1951 года все контакты с остальными пользователями машины и вовсе прекратились.

«Комната 40»: Тайна немецкого кода Энигмы

Алан еще в Принстоне находил особое удовольствие, играясь идеями о шифровании. Так, в одном письме другу он задавался вопросом: «Вы часто спрашивали меня о том, какие возможные применения могут быть найдены для исследований в различных областях математики. Недавно я обнаружил одно из возможных применений той вещи, над которой я в данным момент работаю. Это устройство сможет ответить на вопрос: «Что из себя представляет наиболее общий вид кода или шифра из всех возможных?», и в то же время (естественным образом) позволяет мне создать множество специфических и интересных шифров. Один из них совершенно невозможно взломать без ключа и так же легко позволяет закодировать сообщение. Полагаю, я мог бы продать их правительству Его Величества за довольно внушительную сумму, но я сомневаюсь относительно нравственности такого дела. Что вы об этом думаете?»

Шифрование могло бы стать одним из прекрасных примеров воплощения применимого к символам «определенного метода», действия, которое могло бы выполняться одной из машин Тьюринга. В самом понимании шифрования лежала необходимость, чтобы кодирующее устройство работало, как машина, в согласии с любым правилом, заранее установленным с получателем сообщения.

Что касается «наиболее общего вида кода или шифра из всех возможных», если подумать, любая машина Тьюринга включала в себя процесс кодирования информации, указанной на рабочей ленте, в записанную на ней информацию по завершению выполнения операций. Тем не менее, для практического использования появлялась необходимость в машине обратного действия, которая смогла бы восстановить изначальные данные на ленте. Что бы ни представлял из себя результат работы, она должна была основываться именно на этих принципах. Но относительно «специфических и интересных шифров» он пока в то время еще не смог развить свои идеи.

Идея вернуться к шифрованию появилась в 1937 году. Один из его друзей Малкольм Макфэйл, физик из Канады, писал: «Скорее всего, именно осенью 1937 года Тьюринг с тревогой осознал возможность военного конфликта с Германией. В то время он предположительно усердно трудился над своей известной диссертационной работой и тем не менее нашел время заняться криптоанализом со свойственной ему страстью… Мы много раз обсуждали эту тему. Он предположил, что слова могут быть заменены числами, указанными в официальном словаре кодов, так что сообщения будут передаваться в виде чисел, представленных в двоичной системе исчисления. Но чтобы предотвратить ситуацию, если в руки врага попадет словарь кодов и у него появится возможность расшифровать сообщение, он предложил умножить число в соответствии со специальным сообщением на секретное число с ужасно большим рядом цифр и передать полученный результат. Длина ряда цифр должна была отвечать условию, что у сто немцев, работающих по восемь часов в день за настольными счетными машинами, смогут расшифровать секретный множитель только через сто лет поиска!

Тьюрингу действительно удалось разработать электрическое устройство, выполняющее операцию умножения, и собрал его основную часть, чтобы проверить, будет ли оно выполнять поставленную перед ним задачу. Для этих целей ему потребовались релейные переключатели, которые не было возможности приобрести, и он собрал их сам. Факультет физики Принстонского университета содержал небольшую, но хорошо оснащенную механическую мастерскую для проведения практических работ его аспирантов, и мой незначительный вклад в этот проект заключался в том, что я передал Алану свой ключ от мастерской, что, возможно, противоречило всем правилам устава университета, и показал ему, как пользоваться токарным станком, дрелью, прессом и другими инструментами, – чтобы он не поранил пальцы. Таким образом, он смог собрать и запустить релейные переключатели, и к нашему общему изумлению и восторгу, устройство действительно работало».

С точки зрения математики этот проект не был передовым, поскольку выполнял только операцию умножения. Но даже без применения передовых теоретических знаний оно подразумевало применение «скучной и элементарной» математики, о которой вовсе не было известно в 1937 году.

Прежде всего, представление чисел в двоичной системе исчисления могло показаться новшеством любому, кто занимался практическими вычислениями. Алан же уже давно использовал двоичные числа. Их использование не подразумевало никакого особого смысла, только позволило представить все вычислимые числа в виде бесконечных последовательностей, состоящих из одних нулей и единиц. В устройстве-умножителе, однако, преимущество использования двоичных чисел было очевиднее: в таком случае таблица умножения упрощалась до нижеприведенного вида:

При использовании такой упрощенной таблицы, работа умножителя сводилась к операциям переноса и добавления символов.

Другим любопытным аспектом этого проекта стала его связь с элементарной логикой. Арифметические операции с нулями и единицами могли рассматриваться в рамках логики высказываний. Таким образом, упрощенная таблица умножения, к примеру, могла рассматриваться как эквивалент логической функции «И». Примем p и q за логические высказывания, тогда нижеприведенная “таблица истинности” покажет, при каких условиях высказывание “p и q” будет верным: