Co to znaczy, że umysł jest maszyną Turinga? (część II)

Część drugą planowanej serii wpisów o maszynie Turinga rozpocznę od krótkiego streszczenia części pierwszej, która traktowała o samych maszynach Turinga, a także o związku tychże automatów z komputerami cyfrowymi.
Oto najważniejsze stwierdzenia z odcinka poprzedniego.

1) Maszyna Turinga (MT) jest to pewien abstrakcyjny automat, który precyzuje ideę algorytmu.

2) Automat ten ma pewien opis fizyczny (składa się m.in. z podzielonej na komórki taśmy oraz głowicy do odczytu/zapisu danych), ale także ważniejszy od niego opis logiczny (przetwarza symbole pewnego kodu, a przetwarzaniem steruje ściśle określony program).

2a) Z uwagi na opis fizyczny maszynę MT można rozumieć jako realny mechanizm, który można faktycznie skonstruować i faktycznie stosować do przetwarzania danych.

2b) Z uwagi na opis logiczny maszynę MT wolno utożsamić z jej programem.

3) Maszyny Turinga dzielą się na: (a) konkretne – wyposażone w konkretne programy, do realizacji konkretnych zadań, (b) uniwersalne – wyposażone w specjalne programy do symulacji dowolnych maszyn konkretnych (czyli realizacji dowolnych programów).

3a) Wszystkie maszyny MT – i konkretne, i uniwersalne – podpadają pod ten sam opis fizyczny; elementem różnicującym jest opis logiczny.

3b) Wszystkie maszyny uniwersalne są sobie równoważne pod względem możliwości symulacyjnych; w teorii zatem wolno je zastąpić jednym pojęciem uniwersalnej maszyny Turinga (UMT).

4) Jeśli chodzi o moc obliczeniową, a więc zakres możliwych do realizacji zadań, to maszyny Turinga są równoważne komputerom cyfrowym.
Znaczy to, że każdy program dla maszyny cyfrowej można zakodować w postaci wykonalnej dla pewnej konkretnej maszyny MT, a zatem i dla maszyny UMT.

————-

Przytoczywszy wyraźnie kluczowe punkty z części pierwszej, możemy przyjrzeć się bliżej interesującej nas formule, która głosi, że to „umysł jest maszyną Turinga”.

Choć zawarty w powyższym zdaniu (i w tytule wpisu) filozoficzny skrót stwierdza, że to umysł właśnie, a nie komputer cyfrowy, jest maszyną Turinga, to skrót ten staje się zrozumiały dopiero w kontekście tzw. „komputerowej metafory umysłu”. Zgodnie z tąże metaforą ludzki umysł ma przypominać pewnego rodzaju komputer lub nawet być takim komputerem. To zaś znaczy, że umysł niczym komputer przetwarza docierające doń informacje (wizualne, dźwiękowe itp.), i tak jak komputer steruje (gdy zachodzi taka potrzeba) fizycznymi czynnościami sprzężonego z nim urządzenia, czyli ciała.

Jeśli metaforę tę przyjąć (po czemu istnieją dość dobre argumenty), a następnie założyć, że porównywany z umysłem komputer należy do gatunku cyfrowych, to wspomniana metafora przechodzi gładko w rozpatrywane tu stwierdzenie, że „umysł jest maszyną Turinga”. A przechodzi dlatego, że maszyny cyfrowe – w myśl sformułowanego wyżej punktu 4 – są równoważne automatom Turinga.

Co to jednak znaczy konkretnie? I jak się mają części składowe komputera (np. cyfrowego) do znanej z nauki struktury umysłu?

Odpowiedniości wydają się oczywiste.
Otóż, po pierwsze, biologiczny fundament umysłu czyli mózg (będący jednocześnie umysłowym podsystemem) odpowiada fizycznej składowej komputera, czyli temu, co zwie się z angielska „hardware”. Po drugie zaś, informacyjna zawartość umysłu, a więc swoiste mentalne oprogramowanie, które wymusza takie a nie inne działanie mózgu, znajduje swój komputerowy odpowiednik po stronie oprogramowania właśnie, zwanego po angielsku „software”.

A przełożywszy te relacje na język turingowski, trzeba by powiedzieć, co następuje. Biologicznej części umysłu, czyli mózgowi, odpowiada fizyczne wyposażenie maszyny Turinga (taśma, głowica itd.), natomiast wykonywanemu przez mózg mentalnemu oprogramowaniu – tablica instrukcji maszyny. Nie twierdzi się przy tym, że umysł jest maszyną Turinga w dosłownym sensie (a więc, że faktycznie istnieje jakaś mózgowa głowica czy też sterujący tą głowicą zestaw umysłowych instrukcji).
Mówi się TYLKO tyle, że istnieją powyższe odpowiedniości.
Ale nadto AŻ tyle, że moc obliczeniowa ludzkiego umysłu pokrywa się z mocą obliczeniową automatów Turinga (reprezentowanych zbiorczo przez maszynę uniwersalną UMT).

Ostatnie zdanie jest bardzo ważne, bo wyjawia istotny sens zabiegu sprowadzenia i komputerów cyfrowych i umysłów ludzkich do poziomu skrajnie prostej maszyny, sterowanej skrajnie prostymi co do formy instrukcjami. Ów sens polega na uproszczeniu analizy. Okazuje się bowiem, że poprzez analizę tak prostej konstrukcji jak automat Turinga stosunkowo łatwo jest określić granice możliwości umysłu porównywanego wstępnie z komputerem cyfrowym.

To jednak nie wszystko.
Dalsze subtelności rozprawiania o zjawiskach mentalnych w kategoriach maszyn Turinga kryją się w różnych możliwych rozumieniach pojęcia umysłu. Co bowiem do konstrukcji Turinga chcemy sprowadzić? Konkretny umysł jakiegoś myślącego indywiduum, czy też ogólnie pojęty umysł gatunku homo sapiens? A może jeszcze coś innego?
Do subtelności tych przejdziemy w trzeciej części wpisu.

Ten wpis został opublikowany w kategorii Filozofia informatyki, Światopogląd informatyczny. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *