Elhuyar zientziaren komunikazioa

ALAN TURING 100 URTE: Informatikak zor diona

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

Bere buruaz beste egin izan ez balu, eta 70 urteko adinera iritsi izan balitz, Alan Turingek ordenagailu pertsonalak ezagutu izango zituzkeen. Baina ez zen iritsi. 1954an hil zen. Hala ere, oinarri sendo bat utzi zuen hurrengo belaunaldientzat ordenagailuak egin ahal izateko. Urteetan isilduta egon da Turingen meritua, baina pixkanaka argira atera da, eta, aurten, haren jaiotzaren mendeurrenean, hots handiz ospatzen ari da.

informatikak-zor-diona
Bombe deskodetze-makina. Enigma makinarekin kodetutako mezuak deskodetzeko garatu zuten Turingek eta lankideek Bigarren Mundu Gerran. Arg. Chris Rimmer/CC BY-ND

Zergatik ez? Makina batek lan egin lezake zinta luze batetik datuak irakurrita, datu horietatik abiatuta kalkulu bat eginda eta kalkuluaren emaitza zinta berean idatzita. Baina hori posible izateko, makinak algoritmo bat erabili behar du, algoritmo programagarri bat. Oso modu sinplean esanda, hori izan zen Alan Turingek 1936an idatzi zuen "On computable numbers" artikuluan plazaratu zuen argudioa. Proposatu zuen gailuari Turingen makina deitzen diote, eta haren ekarpen handienetako bat izan da, konputazioaren teoriaren oinarrietako bat.

"Informatikaren oinarri matematikoek kasu berezia osatzen dute" dio Jesus Ibañez EHUko informatikako irakasleak, "ingeniaritza gehienetan, lehenbizi beharra dator, gero teknika, eta gero oztopoak gainditzeko teoriak. Informatikan, Turing eta beste pentsalari batzuei esker, teoria ezagutu zen konputagailuak oraindik amets bat zirenean". Ideia hori oso nabarmen utzi nahi izan dute informatikariek Turingen mendeurrena ospatzean.

Turingen makina ez zen nahitaez gailu fisiko bat, nahiz eta tresna bera egingarria den. Balio nagusia kontzeptuan datza; askotan egiten den interpretazioa da gaur egungo ordenagailuen CPUaren deskribapena dela. "Niretzat hori baino askoz gehiago da" dio Ibañezek, "Turingen makinak algoritmoaren oinarrizko kontzeptua duelako barruan".

Algoritmoa ez da zerbait egiteko behar diren urratsez osatutako prozedura bat bakarrik. Turing baino lehenagoko kontzeptuaren helburua handiagoa da. "Leibnizek bazuen oso metafora polit bat" azaldu du Ibañezek. "Bere proiektu filosofiko zientifikoak arrakasta zuenean, ez genuela pentsatuko, baizik eta kalkulatu egingo genuela. Bi jakintsuren arteko ezberdintasun bat ebazteko, kalkula dezagun zein den erantzuna". Algoritmoa izango zen, hain zuzen, edozein jakinduria transmititzeko prozedura bat, ideiak edonori inolako anbiguotasunik gabe transmititzeko lengoaia berezi bat.

Arg. © HNF

Turingen garaiko matematikariek edozein ezagutza logikaren hizkuntzara itzultzeko modu bat bilatzen zuten; logika horrekin, algoritmoak sor zitezkeen, eta makina batekin prozesatu. "Ez ziren konputagailuak bilatzen, baizik eta burmuin elektronikoak; ez ziren mekanizatu nahi gure ataza fisikoak, baizik eta gure ataza mentalak" dio Ibañezek.

Turingek berak hori bilatu zuen. Lan asko egin zuen arlo horretan; bere makina definitu zuen arrakasta handiz, konputagarritasunaren ideia oso modu sinplean aztertzeko balio duelako. "Gaur egun edozein konputazio-mota asmatzen denean, egiten den lehenengo gauza da Turingen makinaren baliokidea dela baieztatzea. Zergatik? Bada, hori baino gehiago ez delako inoiz lortu". Izan ere, Turingek matematikoki aztertu zuen ea jakinduria guztia konputagarria zen ala ez. Eta konturatu zen ezetz. Ezin da ezagutza guztia algoritmo batekin kodifikatu. Eta hura izan zen algoritmoaren ideia zaharraren bukaera, eta konputazioaren teoriaren oinarrizko ideia. 1936. urtea zen.

Alemaniarren mezuak

1930eko hamarkada osoan zehar, tentsio politiko handia izan zen Alemaniaren eta Europako beste herrialdeen artean. 1939an, tentsio politikoa gerra bihurtu zen. Ordura arte, Ingalaterrak, Frantziak eta Poloniak elkarrekin egin zuten lan armada alemaniarraren mezuak deskodetzeko. Baina Hitler Polonian sartu zen, eta denbora gutxian Frantzia erdia okupatu zuen. Deskodetzaile ingelesak bakarrik zeuden. Deskodetzeko ahalmena indartu behar izan zuten, eta, horretarako, Turing eta beste matematikari batzuk eraman zituzten Bletchley Park-era, deskodetzaileen egoitza sekretura.

Alemaniarrak 1930etik ari ziren Enigma makinarekin mezuak kodetzen --Turingen makina bat--. Gurpil elektromekanikoen bitartez kodetzen zuen mezua gailuak. Letra bat kodetu ondoren, gurpilek biratu egiten zuten, eta hurrengo letraren kodea beste kode baten arabera sortzen zuen. Horregatik, ezin zen deskodetu letren maiztasunetan oinarrituta. Bigarren Mundu Gerra baino lehen, poloniarrek lan aparta egin zuten alemaniarren mezuak deskodetzeko. Bombe izeneko makina bat garatu zuten horretarako. Baina gerran sartu eta alemaniarrek zaildu egin zuten kodetzeko sistema, Enigmari gurpil gehiago gehituta.

Jesus Ibañez EHUko Informatika Fakultateko irakaslea da, Donostian. Hizkuntza eta Sistema Informatikoak sailean dago, eta Informatika Teorikoa irakasten du, besteak beste, Turingen lana. Arg. Guillermo Roa/Elhuyar Fundazioa

"Kriptografia beti izaten da denboraren kontrako guda bat" dio Ibañezek. Turing eta bere lankideek azkar egin behar izan zuten. Bazekiten Enigmak ez zuela inoiz kodetzen letra bat bere buruarekin. Jatorrizko R batek ez zuen inoiz R bat sortzen kodetutako mezuan. Eta behin alemaniarrek proba bat bidali zuten T letra behin eta berriz errepikatuta. Deskodetzaileak konturatu ziren horretaz, T-rik ez baitzen agertzen mezuan. Gainera, mezuetan Heil Hitler motako esaldi jakinak azaltzen ziren. Horrelako pistekin egin zuten lan, eta makina bat garatu zuten alemaniarren mezuak deskodetzeko; Bombe deitu zioten hari ere. Neurri batean horregatik, alemaniarrek galdu egin zuten gerra. Hori ere ospatu nahi da Turingen urtean.

Eta ez irabazteagatik bakarrik. Turingen lana oso isilduta egon da urteetan. Alde batetik, urte askoan sekretua izan zelako gerran zehar egindako lana. Eta, gainera, Turingen homosexualitateak eraginda, ingelesek berek ez zutelako haren meritua zabaldu. Urteak behar izan dira horri buelta emateko, eta mendeurrena ospatzeak horretan lagundu nahi du.

Pentsatzeko moduko test bat

Gerra bukatuta, ordenagailuen inguruko ikerketa beste helburu militar batzuetara zuzendu zen. Baina Alan Turingen interes teorikoa ez zen apaldu. Pentsa dezake makina batek? Galdera horri baietz erantzun zion "Computing Machinery and Intellingence" artikuluan, 1950ean. Eta makina batek gaitasuna badu pentsatzeko, esan zuen, nola bereiztuko genuke pertsona batengandik? Turingen proposamena test bat egitea zen, Turingen test ospetsua. Makinaren eta pertsonaren arteko solasaldi bat da, eta bigarren pertsona batek aztertzen du. Bigarren horrek ez badu bereizten solaskideetan zein den makina eta zein pertsona, makina horrek gainditu egin du Turingen testa.

Bletchley Park. Ingalaterrako etxe viktoriar arrunt honen barruan alemaniarren mezuak deskodetzeko zentro nagusia zegoen Bigarren Mundu Gerran. Arg. Draco2008/CC BY

2012an, oraindik, ez dago horrelako makinarik, baina aditu batzuek uste dute hurrengo hamarkadetan lortuko dela horrelako bat egitea. Beste batzuk ez daude ziur. Dagoeneko, badira edozein gizakiri xakean irabazten dioten programak, baina ez dago halakorik pokerrean jokatzeko.

"Adimen artifizialak batzuetan arrakasta handiak lortzen ditu hainbat arlotan. Oso mugatua baldin bada esparru hori, beste esparruetan ez du arrakastarik izango". Ibañezek uste du Turingen testa gainditzeko bideak, beraz, ezin duela izan makinaren espezializazioa. Eta testaren beraren balioa ez galtzeko, testaren epaileak berak ez luke jakin behar testa egiten ari denik. Solasaldian zehar "konturatu beharko litzateke bestea makina den ala ez, hori berez bilatu gabe".

Urtero izaten da lehiaketa bat Turingen testa gainditzen saiatzeko. 2011ko lehiaketan, Bruce Wilcox programatzailearen Rozette robot-solaskidea izan zen irabazlea, alegia, testa gainditzeko aukera gehien izan zituena. Epaileetako batek idatzi zuen NewScientist aldizkarian esan zuen emaitza oraindik "etsigarria" dela; oso erraz antzematen zaie programei ez direla gizakiak.

Blade Runner filmak (Philip K. Dick-en Do androids dream with electric sheeps? liburuan oinarritua) antzeko test bat gainditzeko zorian dauden androideak aurkezten ditu. Zientzia-fikzioa da. Eta hain zuzen, gaur egun kontrakoa erabiltzen dute aplikazio informatikoek, alegia, gaurko makinak eta programak test-mota horiek gainditzeko gauza ez direnez, nahikoa da test sinple bat aplikatzea publizitate automatikoa ( spam a) baztertzeko. Interneten, ohiko adibidea CAPTCHA sistema da, hain zuzen ere, izenean Turingi erreferentzia egiten dion sistema: Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart terminoaren akronimoa da.

Hala ere, programatzaileek gizakien arteko solasaldi bat imitatu nahian jarraitzen dute. Hain zuzen ere, Turingen jaiotzaren mendeurrena denez, 2012ko lehiaketa Bletchley Park-en egingo da, Bigarren Mundu Gerran Turingek deskodifikatze-lanak egin zituen tokian bertan.

Arg. © Buchachon Petthanya/123RF

10.000 dolarreko apustu bat egin dute Mitchell Kapor eta Ray Kurzweil adituek. Lehenengoak ez du uste testa gaindituko duen makinarik egongo denik 2029rako, eta bigarrenak uste du baietz.

Turingen testaren helburua da makina batek duen adimena neurtzea, makinak pentsatzeko duen gaitasuna aztertuta. Nolanahi ere, programa batek testa gaindituko balu ere, ez dago argi adimenduna litzatekeen ala ez.

Jesus Ibañezek berak zalantzak ditu testa gainditzeko moduari buruz: "Gaindituko da? Bada, jartzen diogun grinaren arabera. Guk baldin badakigu zertan oinarritzen den adimen artifiziala eta baldin badakigu zertan izan daitekeen ona makina, orduan, makinaren ahulguneak bila ditzakegu. Adibidez, makinaren ahulgunea bada txorien kantua imitatzen ez dakiela, bada hori eskatuko diogu, eta esango dugu hori beharrezkoa dela Turingen testa gainditzeko. Trikimailuak bilatuko ditugu gure espezie-harrotasuna mantentzeko".

Mende bat igaro da Turing jaio zenetik, eta oraindik ez da haren testa gainditu. Inork ez daki zenbat urte beharko diren horretarako, baina adituak ziur daude hurrengo mendeurrena baino lehen izango dela.

Turing eta biologia
1952an, Alan Turingek artikulu bat argitaratu zuen, arazo biologiko bati soluzio matematiko bat emateko: morfogenesiari. Organismo konplexuak zelula bakarretik sortzen dira, enbrioi batetik, eta Turingen garaian argi zegoen enbrioiak zelula esferikoak direla, erabat simetrikoak. Beraz, nola zitekeen handik sortzen diren zelula berriak espezializatzea egitura jakin bat emateko? Asimetria ordenatu bat sortzen da simetriatik abiatuta.
Turingek azaldu zuen enbrioia homogeneoa dela, lineala, baina itxuraz bakarrik. "Teoria matematiko nahiko sakona da. Jarraitutasun-ezari ematen dio garrantzia" dio Jesus Ibañez EHUko informatikariak. Enbrioia garatzen hasi eta segituan, jarraitutasuna hausten da, eta egitura espaziala agertzen da. Hori gertatzeko informazioak, zioen Turingek, enbrioiaren molekuletan idatzita egon behar zuen. Eta hala daude: HOX geneak dira, organismoen egituraren informazioa gordetzen duten DNA-zatiak. Biologoek Turing hil eta 30 urtera aurkitu zituzten.
Apple, Google eta Turing
Lotura batzuk proposatu dira Alan Turing eta gaurko bi enpresa informatikoren artean, Apple eta Google. Lehenaren kasuan, enpresaren logotipoaz hitz egiten da: sagar bat, jatorrian ortzadar baten kolorekoa, eta hozkada batek utzitako zuloa duena. Aipatu izan da Appleren sinbolo horrek erreferentzia egiten diola Turing homosexuala pozoitutako sagar bati koska eginda hil izanari. Hala ere, logotipoa ez da Turingen aldeko omenaldi bat, diseinatzaileak eta enpresak aitortu izan dutenez.
Bigarrenaren kasuan, Google bilatzailearekin egiten da lotura. Batzuen arabera, bilatzaile hori da testa gaindituko duen lehen programa. Edo horretarako bidean dago behintzat. Izan ere, gero eta bilaketa hobeak egiteko, programatzaileek ahalegina egiten dute bilatzaileak hizkuntza naturala gero eta gehiago ulertzeko. Googlek diru asko sartu du horretan, eta emaitzak lortzen ari da. Dagoeneko, bost hitzeko esaldi bat interpreta dezake bilaketa bat egiteko (gizakion ohiko galderak hamar/hamabost hitzeko esaldiak izaten dira). Ikusteko dago hori den testa gainditzeko bidea, azken batean testa solasaldi bat baita. Horrez gain, kritikari askok esaten dute bilatzaileak ez duela erantzun zehatzik ematen, baizik eta aukera asko. Baina agian hori ez da argudio sendo bat. "Googlek eta adimen artifizialeko beste baliabide batzuek egiten dutena da arrazonamendua imitatu estatistika aplikatuta" dio Jesus Ibañez EHUko informatikariak. Ibañezek zalantza egiten du: "Nik ez nuke esango gizakiok antzeko gauzak egiten ez ditugunik".

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Saioa hasi

Erabiltzaile-izenik ez baduzu, eman izena

Pasahitza ahaztu zait

Jarraitu Zientzia.eus

Eduki gehiago

Gehitu zure bloga

Zientzia app

Webgune honek cookieak erabiltzen ditu zure nabigazio-esperientzia hobetzeko. Nabigatzen jarraitzen baduzu, ulertuko dugu cookie horien erabilera onartzen duzula. Onartu
Informazio gehiago
Babesleak

Kultura eta Hizkuntza Politika Sailak (Hizkuntza Politikarako Sailburuordetzak) diruz lagundua

Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
Gipuzkoako Foru Aldundia