ALAN TURING 100 ANS: Ce que l'informatique doit

2012/06/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Pourquoi pas ? Une machine pourrait travailler en lisant des données depuis une longue bande, en effectuant un calcul à partir de ces données et en notant le résultat du calcul sur la même bande. Mais pour que cela soit possible, la machine doit utiliser un algorithme, un algorithme programmable. Cela dit très simplement, c'est l'argument qu'Alan Turing a publié dans l'article "On computable numbers" de 1936. Le dispositif qu'il a proposé, connu comme la machine de Turing, a été l'une de ses contributions majeures, l'un des piliers de la théorie informatique.

"Les fondements mathématiques de l'informatique complètent un cas particulier", affirme Jesús Ibáñez, professeur d'informatique de l'UPV, "dans la plupart des ingénieries, vient d'abord la nécessité, puis la technique, puis les théories pour surmonter les obstacles. En informatique, grâce à Turing et à d'autres penseurs, la théorie a été connue quand les ordinateurs étaient encore un rêve ». Cette idée a été très remarquable par les informaticiens lors de la célébration du centenaire de Turing.

La machine de Turing n'était pas nécessairement un dispositif physique, bien que le même appareil soit faisable. La valeur principale réside dans le concept ; l'interprétation qui est souvent faite est la description du processeur des ordinateurs actuels. "Pour moi, c'est beaucoup plus que cela", dit Ibáñez, "parce que la machine de Turing a en elle le concept de base de l'algorithme".

L'algorithme n'est pas seulement une procédure d'étapes nécessaires pour faire quelque chose. L'objectif du concept avant le turing est plus grand. « Leibniz avait une très belle métaphore », explique Ibáñez. Quand son projet philosophique scientifique a triomphé, nous ne le penserions pas, mais nous le calculerions. Pour résoudre une différence entre deux savoirs, calculons quelle est la réponse ». L'algorithme serait une procédure pour transmettre toute sagesse, un langage spécifique pour transmettre des idées sans ambiguïté.

Ed. © HNF

Les mathématiciens de l'époque de Turing cherchaient un moyen de traduire n'importe quelle connaissance en langage logique, qui permettait de créer des algorithmes et de les traiter avec une machine. « On ne cherchait pas des ordinateurs, mais des cerveaux électroniques ; on ne voulait pas mécaniser nos tâches physiques, mais nos tâches mentales », dit Ibáñez.

Le Turing lui-même a cherché. Il a beaucoup travaillé dans ce domaine, a défini sa machine avec un grand succès parce qu'il sert à analyser l'idée de l'informatique d'une manière très simple. "Lorsque l'on invente actuellement tout type de calcul, la première chose à faire est d'affirmer qu'il est équivalent à la machine de Turing. Pourquoi ? Parce que plus que cela n'a jamais été accompli". Et c'est que Turing a étudié mathématiquement si toute la sagesse était calculable ou non. Et il a réalisé que non. Vous ne pouvez pas coder toutes les connaissances avec un algorithme. Et c'était la fin de la vieille idée de l'algorithme et l'idée de base de la théorie informatique. C'était en 1936.

Messages allemands

Pendant les années 1930, il y avait une forte tension politique entre l'Allemagne et le reste de l'Europe. En 1939 la tension politique est devenue guerre. Jusqu'alors, l'Angleterre, la France et la Pologne travaillèrent ensemble pour décoder les messages de l'armée allemande. Mais Hitler est entré en Pologne et en peu de temps occupé la moitié de la France. Il n'y avait que des decos anglais. Ils ont dû renforcer leur capacité de décodage, de sorte que Turing et d'autres mathématiciens ont été amenés à Bletchley Park, siège secret des décodeurs.

Les Allemands encodaient des messages avec la machine Enigma depuis 1930 - une machine de Turing. Le dispositif encodait le message par des roues électromécaniques. Une fois codée une lettre, les roues tournaient et créaient le code de la lettre suivante selon un autre code. C'est pourquoi on ne pouvait pas décoder en se basant sur les fréquences des lettres. Avant la Seconde Guerre mondiale, les Polonais ont travaillé pour décoder les messages allemands. Pour cela, ils ont développé une machine appelée Bombe. Mais ils sont entrés dans la guerre et les Allemands ont compliqué le système de codage en ajoutant plus de roues à Enigma.

Jesús Ibáñez est professeur à la Faculté d'Informatique de l'UPV à Donostia. Il se trouve dans la section Langues et Systèmes Informatiques, où il donne des cours d'Informatique Théorique, entre autres, le travail de Turing. Ed. Guillermo Roa/Fondation Elhuyar

"La cryptographie est toujours une guerre contre le temps", dit Ibáñez. Turing et ses collègues ont dû le faire rapidement. Ils savaient qu'Enigma ne codifiait jamais une lettre avec elle-même. Un R original ne créait jamais un R dans le message codé. Et une fois les Allemands ont envoyé un essai avec la lettre T répétée. Les décrets ont réalisé que T n'apparaissait pas dans le message. De plus, des phrases concrètes du type Heil Hitler apparaissaient dans les messages. Ils ont travaillé avec ce type de pistes et ont développé une machine pour décoder les messages allemands, qu'ils ont aussi appelé Bombe. En partie pour cela, les Allemands ont perdu la guerre. On veut aussi célébrer à Turing.

Et pas seulement pour gagner. Le travail de Turing a été très silencieux pendant des années. D'une part, parce que pendant de nombreuses années a été un secret le travail accompli pendant la guerre. Et puis, pour l'homosexualité de Turing, parce que les Anglais eux-mêmes n'ont pas élargi leur mérite. Il a fallu des années pour faire le tour et la célébration du centenaire veut y contribuer.

Un test pensable

Après la guerre, la recherche sur les ordinateurs s'est concentrée sur d'autres objectifs militaires. Mais l'intérêt théorique d'Alan Turing n'a pas diminué. Une machine peut-elle penser ? Cette question a répondu par l'affirmative dans l'article "Computing Machinery and Intellingence", en 1950. Et si une machine a la capacité de penser, dit-il, comment la différencierons-nous d'une personne ? La proposition de Turing était de faire un test, le fameux test de Turing. C'est une conversation entre machine et personne qui est analysée par une deuxième personne. Si ce dernier ne fait pas la distinction entre la machine et la personne, cette machine a passé le test de Turing.

Bletchley Park. Dans cette maison typiquement victorienne anglaise, le principal centre de décodage de messages allemands pendant la Seconde Guerre mondiale. Ed. Draco2008/CC BY

En 2012, il n'y a pas encore de machines de ce type, mais il y a des experts qui croient que dans les prochaines décennies, il y en aura une. D'autres ne sont pas sûrs. Il y a déjà des programmes qui gagnent aux échecs tout être humain, mais il n'existe pas pour jouer au poker.

"L'intelligence artificielle atteint parfois de grands succès dans différents domaines. Si ce domaine est très limité, il ne réussira pas dans d'autres domaines ». Ibáñez considère que la voie pour surmonter le test de Turing ne peut pas être la spécialisation de la machine. Et pour ne pas perdre la valeur du test lui-même, le juge du test ne devrait pas savoir qu'il fait le test. Tout au long de la conversation "il faudrait réaliser si l'autre est une machine ou non, sans le chercher par lui-même".

Chaque année, il y a un concours pour essayer de surmonter le test de Turing. En 2011, le vainqueur était Rozette, l'interlocuteur robotique du programmeur Bruce Wilcox, qui avait le plus de chances de passer le test. Un des juges a écrit dans la revue NewScientist que le résultat reste "décevant", et qu'il est facilement perceptible que les programmes ne sont pas humains.

Films Blade Runner (Philip K. Do androids dream with electric sheeps de Dick? basé sur le livre) présente androïdes sur le point de surmonter un test similaire. C'est la science-fiction. En fait, aujourd'hui, les applications informatiques utilisent le contraire, c'est-à-dire que les machines et programmes actuels ne sont pas capables de surmonter ce type de test, donc il suffit d'appliquer un test simple pour écarter la publicité automatique (spam a). L'exemple habituel sur Internet est le système CAPTCHA, qui fait référence à Turing en son nom: Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Appartements est l'acronyme.

Cependant, les programmeurs continuent d'essayer d'imiter un dialogue entre les humains. C'est précisément en coïncidence avec le centenaire de la naissance de Turing que le concours de 2012 aura lieu au Bletchley Park, où Turing a réalisé ses travaux de décodage pendant la Seconde Guerre mondiale.

Ed. © Buchachon Petthanya/350RF

Mitchell Kapor et Ray Kurzweil parient pour 10.000 dollars. Le premier ne croit pas qu'il y ait des machines qui dépassent le test pour l'année 2029 et le second pense que oui.

Le test de Turing vise à mesurer l'intelligence d'une machine en analysant sa capacité de penser. Quoi qu'il en soit, même si un programme dépasse le test, il n'y a aucune chance qu'il soit intelligent.

Jésus Ibáñez lui-même a des doutes sur la façon de surmonter le test: "Sera-t-il dépassé? Car selon la passion que nous lui offrons. Si nous savons en quoi consiste l'intelligence artificielle et savons en quoi la machine peut être bonne, alors nous pouvons rechercher les points faibles de la machine. Par exemple, si le point faible de la machine est qu'il ne sait pas imiter le chant des oiseaux, car nous le demanderons et dirons qu'il est nécessaire de surmonter le test de Turing. Nous chercherons des astuces pour maintenir notre fierté des espèces ».

Cela fait un siècle que Turing est né et son test n'a pas encore été dépassé. Personne ne sait combien d'années seront nécessaires pour cela, mais les experts sont convaincus qu'il sera avant le prochain centenaire.