Холодильник Эйнштейна. Как перепад температур объясняет Вселенную - читать онлайн книгу. Автор: Пол Сен cтр.№ 62

Хотя в Блетчли-парке внимание Тьюринга было сосредоточено на войне, люди замечали его увлечение природой, ее закономерностями и формами. Этот интерес разделяла Джоан Кларк, которая также работала математиком. Тьюринг сблизился с ней, и некоторое время они даже были помолвлены. Кларк, с отличием окончившая Кембридж, где она изучала математику, занимала самый высокий пост из женщин-криптографов в Блетчли-парке и работала с Тьюрингом над взломом шифров немецкого флота. Тьюринг полагал, что женитьба на Кларк обеспечит ему определенную респектабельность. Не изменяя своей честности, он сообщил ей о своих “гомосексуальных наклонностях”. Тем не менее Кларк ответила согласием, и они познакомили друг друга с родственниками. Однако через несколько месяцев Тьюринг разорвал помолвку, не в силах смириться с фиктивным браком. Несмотря на это, они с Кларк остались близкими друзьями, и, как математик, изучавший также ботанику, Кларк часто сопровождала Тьюринга на прогулках в окрестностях Блетчли-парка, помогая ему определять виды растений, которые ему особенно нравились.

Отдыхая от дешифровки, Тьюринг и Кларк часто лежали на траве, рассматривая, как на рисунке Сары Тьюринг, спирали маленьких цветочков в серединке маргариток.

Головка маргаритки, тот кружок, к которому прикрепляются лепестки, состоит из тесно прилегающих друг к другу точек, называемых трубчатыми цветками, из которых впоследствии формируются семена растения. При ближайшем рассмотрении видно, что цветки располагаются спиралями, которые закручиваются по часовой и против часовой стрелки, выходя из центра соцветия. Тьюринга и Кларк поражало, что количество спиралей, закрученных по часовой стрелке и против часовой стрелки, всегда составляет пару чисел из так называемой последовательности Фибоначчи. В такой последовательности, названной в честь итальянского математика XII века, каждый следующий элемент представляет собой сумму двух предыдущих (1 + 1 = 2; 2 + 1 = 3; 3 + 2 = 5; 5 + 3 = 8; 8 + 5 = 13; 13 + 8 = 21; 21 + 13 = 34 и так далее). Цветок маргаритки, как правило, содержит 21 спираль, закрученную по часовой стрелке, и 34 спирали, закрученных против часовой стрелки, или 55 спиралей, закрученных по часовой стрелке, и 89 спиралей, закрученных против часовой стрелки. В материальном мире числа Фибоначчи встречаются повсюду. Взять, к примеру, еловые шишки, где семянки обычно расположены по спиралям, закрученным по часовой стрелке и против нее. Как и в случае с маргариткой, количество спиралей каждого типа соответствует одному из чисел Фибоначчи. Прекрасный бегун на длинные дистанции — он пробегал марафон за 2 часа 46 минут, — Тьюринг часто возвращался с пробежек с еловыми шишками, которые показывал другим дешифровщикам.

К концу войны, когда потребность в криптографических навыках Тьюринга снизилась, он стал размышлять о создании настоящих машин, которые могли бы вести себя, как универсальная машина, описанная им в 1937 году. Эти устройства можно было бы программировать для выполнения множества разных математических задач — иными словами, это были бы компьютеры. Когда война закончилась, британская правительственная лаборатория, Национальная физическая лаборатория, или НФЛ, расположенная в Суррее, согласилась помочь ему с реализацией этой идеи, и Тьюринг перешел на работу туда в октябре 1945 года. Однако у него возникли разногласия с одним из инженеров НФЛ, который счел его планы слишком амбициозными. Раздосадованный, Тьюринг вернулся в Кембридж, взяв творческий отпуск. Тем не менее НФЛ все же сконструировала Pilot АСЕ, уменьшенный вариант разработанной Тьюрингом машины.

Получив время подумать, Тьюринг сосредоточился на том, что казалось ему удивительным слиянием математики, вычислительных технологий и биологии. В 1947–1948 годах он написал прорывные статьи, в которых объяснил, как могут работать нервные клетки мозга и как моделировать этот процесс с помощью машин. В 1948 году Макс Ньюман, еще один дешифровщик из Блетчли-парка, а теперь профессор математики Манчестерского университета, привлек Тьюринга к работе. Ньюман нашел финансирование для исследования и конструирования компьютеров и верно полагал, что опыт Тьюринга в этой сфере бесценен. Машины, которые Тьюринг с коллегами разрабатывали в Манчестере, были огромными по размеру и ограниченными по мощности. Первая модель, получившая название Baby (“Малышка”), весила целую тонну, но умела выполнять лишь простые арифметические действия. Тьюринг лично написал код, позволивший Baby выполнять деление столбиком. Однако в Baby и ее преемниках впервые использовались такие технологии, как запоминающее устройство с произвольным доступом (RAM), без которого не обходится ни один современный компьютер. Тьюринг играл ключевую роль в совершенствовании этих машин и тестировал их возможности, запуская на них все более сложное программное обеспечение.

Вдохновленный непосредственной работой с первыми в мире компьютерами, в 1950 году Тьюринг написал знаменитую теперь статью, опубликованную в философском журнале Mind под названием “Вычислительные машины и разум”. В ней он представил серию аргументов в поддержку идеи о том, что настанет день, когда машины научатся думать не хуже, а может, даже лучше людей. В этой статье он предложил “имитационную игру”, сказав, что если компьютер может дать неотличимые от человеческих ответы на вопросы заданной серии, то этот компьютер стоит, по сути, считать человеком. Имитационная игра, которая теперь называется тестом Тьюринга, вошла в популярную культуру благодаря сцене из фильма “Бегущий по лезвию” (1982), где детектив задает своему визави ряд вопросов и по ответам определяет, человек перед ним или андроид.

Статья в журнале Mind демонстрирует давний интерес Тьюринга к следующему вопросу: если “глупые” электросхемы компьютера могут выполнять математические задачи, которые ранее были под силу лишь человеческому уму, возможно ли, что подобные “глупые” процессы лежат в основе работы этого ума? Само собой, предполагалось, что схема мозга состоит из взаимодействующих химических веществ, содержащихся в нервных клетках, а не из электрических клапанов и реле.

Тьюринг понимал, что дать прямой ответ на этот вопрос вряд ли возможно. Даже если мозг представляет собой схему простых химических взаимодействий, то в эту схему входят миллиарды компонентов. В связи с этим в качестве первого шага Тьюринг решил изучить упрощенный вариант другого биологического процесса и выяснить, можно ли объяснить его работой простой химической “схемы”. Он поставил перед собой задачу продемонстрировать, что в основе сложного биологического поведения могут лежать простые в своей сущности процессы.

В результате родилась одна из самых амбициозных статей Тьюринга “Химические основы морфогенеза”. Представленная на рассмотрение в конце 1951 года, она была не чем иным, как попыткой описать механизм формирования эмбрионов в ходе внутриутробного развития. Тьюринг считал эту работу лучшей из своих статей с 1936 года, когда он заложил основы компьютерных вычислений. По всем параметрам это продукт исключительного научного воображения. В статье Тьюринг полностью переосмысливает второе начало термодинамики. Здесь, вероятно, важно вспомнить, что с тех пор, как в середине XIX века открыли, что энтропия всегда увеличивается, второе начало часто вызывало сильные негативные ассоциации. Неизбежное рассеяние энергии, например переход теплоты из горячих зон в холодные, стало считаться синонимом разложения и смерти. Рассеяние, или выравнивание всех различий во Вселенной, отныне казалось причиной, по которой приходят в упадок и умирают такие красивые и изящные системы, как живые существа.