Per comprendere appieno la storia dell'IA, è fondamentale approfondire la formalizzazione del calcolo e il suo significato nel determinare cosa significhi per qualcosa calcolare. Il catalizzatore della formalizzazione può essere ricondotto a una stimolante indagine condotta dal matematico David Hilbert nel 1928.
Questa indagine, nota come Entscheidungsproblem o problema della decisione, poneva la questione se fosse fattibile creare un algoritmo in grado di determinare la validità di qualsiasi affermazione formale nella logica del primo ordine, fornendo una risposta definitiva "sì" o "no".
Il contributo di Alan Turing all'informatica moderna
Quasi un decennio dopo, un brillante matematico di nome Alan Turing distrusse l'aspirazione di Hilbert di scoprire un algoritmo di questo tipo. Nella sua opera fondamentale del 1937, intitolata appropriatamente "On Computable Numbers, With an Application to the Entscheidungsproblem" (Suinumeri calcolabili, con un'applicazione al problema della decidibilità), Turing gettò le basi per il concetto di calcolo. Il suo articolo pionieristico svelò una macchina teorica che in seguito sarebbe diventata il modello per i sofisticati computer digitali che esistono oggi. Vale la pena notare che questo significativo contributo al campo era indipendente da una dimostrazione presentata da Alonzo Church l'anno precedente.
“Possiamo paragonare un uomo che calcola un numero reale a una macchina in grado di gestire solo un numero finito di condizioni…” – Alan Turing
La nascita della macchina di Turing
Per definire la sua macchina automatica, oggi nota come Macchina di Turing (TM), Turing trasse ispirazione dal processo svolto da un computer, che nel suo senso del termine si riferiva a un essere umano che calcola. Decostruendo la procedura umana nei suoi elementi costitutivi, Turing scrisse:
"Supponiamo che il calcolo venga eseguito su un nastro, ma evitiamo di introdurre lo "stato mentale" considerando una sua controparte più fisica e definitiva. Il computer può sempre interrompere il suo lavoro, allontanarsi e dimenticarsene completamente, per poi tornare e riprenderlo in un secondo momento".
"Se lo fa, deve lasciare una nota con le istruzioni (scritte in un formato standard) che spieghi come proseguire il lavoro. Questa nota è la controparte dello "stato d'animo". Supponiamo che il computer funzioni in modo così discontinuo da non riuscire mai a completare più di un passaggio alla volta."
Componenti chiave della macchina di Turing
La "macchina a" di Turing era caratterizzata dall'utilizzo di un nastro infinito per scrivere simboli, una testina di lettura per interpretare i simboli dal nastro, un registro per tenere traccia dello stato della macchina e una tabella di stati per guidare le sue azioni successive, come la manipolazione dei simboli, il movimento del nastro, ecc. Basandosi esclusivamente su questi componenti, Turing ipotizzò che qualsiasi compito effettivamente calcolabile potesse essere elaborato da una macchina di Turing (TM). Sorprendentemente, dimostrò la possibilità di costruire una macchina di Turing universale (UTM) in grado di simulare qualsiasi altra TM fornendole come input una specifica TM completa.
Questo UTM, essenzialmente un computer a programma memorizzato, fu fonte di grande ispirazione per John von Neumann nell'ideazione dei primi computer digitali moderni, oggi noti come architettura von Neumann.
Fortificato da un formalismo che definiva le macchine calcolatrici, Turing approfondì il concetto di intelligenza artificiale. Nel suo influente articolo del 1950 "Computing Machinery and Intelligence" (Macchine calcolatrici e intelligenza), introdusse il suo famoso test di intelligenza artificiale, oggi noto come test di Turing. Riflettendo sull'adeguatezza dell'uso delle definizioni comuni di "macchina" e "intelligenza", iniziò ad approfondire il significato della cognizione artificiale.
“Propongo di considerare la domanda: "Le macchine possono pensare?" Si dovrebbe iniziare con le definizioni dei termini "macchina" e "pensare". Le definizioni potrebbero essere formulate in modo da riflettere il più possibile l'uso normale delle parole, ma questo approccio è pericoloso.”
"Se il significato delle parole 'macchina' e 'pensare' deve essere ricercato esaminando il loro uso comune, è difficile sfuggire alla conclusione che il significato e la risposta alla domanda 'Le macchine possono pensare?' debbano essere ricercati in un sondaggio statistico come quello condotto da Gallup. Ma questo è assurdo."
Comprendere il test di Turing sull'intelligenza artificiale
Turing propose un test ispirato al gioco dell'imitazione. In questo test, l'obiettivo dell'interrogatore è distinguere tra due giocatori, uno femminile e l'altro nascosto alla vista. Entrambi i giocatori cercano di ingannare l'interrogatore attraverso risposte scritte.
Nella versione di Turing, il giocatore maschio è sostituito da una macchina che cerca di ingannare l'interrogatore facendogli credere di essere una donna. Mentre il concetto del gioco prevedeva che l'interrogatore identificasse la giocatrice nascosta, la forma fondamentale del test di Turing ruota attorno alla differenziazione delle prestazioni di una macchina da quelle di un essere umano, sia in un gioco come gli scacchi che durante una conversazione aperta.
Turing stabilì anche criteri specifici per le macchine prese in considerazione nel test.
"La domanda che abbiamo posto nella [Sezione 1] non sarà del tutto chiara finché non avremo specificato cosa intendiamo con il termine 'macchina'. Siamo più che mai pronti a farlo, dato che l'attuale interesse per le 'macchine pensanti' è stato suscitato da un particolare tipo di macchina, solitamente chiamata 'computer elettronico' o 'computer digitale'. Seguendo questo suggerimento, consentiamo solo ai computer digitali di partecipare al nostro gioco".
Le prospettive di Turing sull'intelligenza artificiale
Dopo aver limitato i tipi di macchine ai computer digitali e aver definito il criterio in base al quale devono essere valutati, Turing esprime la propria opinione sulla domanda iniziale, prima di rispondere ad altre obiezioni al riguardo:
"Semplificherò le cose al lettore spiegando prima le mie convinzioni in merito. Ritengo che la domanda originale "Le macchine possono pensare?" sia troppo insignificante per meritare una discussione. Tuttavia, credo che alla fine del secolo l'uso delle parole e l'opinione generale dei colti saranno cambiati così tanto che si potrà parlare di macchine pensanti senza aspettarsi di essere contraddetti".
“Credo inoltre che nascondere queste convinzioni non serva a nulla. L'opinione diffusa secondo cui gli scienziati procedono inesorabilmente da fatti consolidati ad altri fatti consolidati, senza mai lasciarsi influenzare da ipotesi migliorative, è del tutto errata”.
Il rifiuto di Turing del dibattito sull'intelligenza artificiale
Sorprendentemente, nonostante le ampie discussioni e i disaccordi che circondavano il test di Turing, lo stesso Turing ne ignorava l'importanza. Pur riconoscendo che, entro la fine del XX secolo, le persone avrebbero potuto usare naturalmente il termine "pensiero" per descrivere le macchine, egli rimaneva indifferente a questa possibilità. Per Turing, il fatto che una macchina fosse etichettata come "pensante" o "intelligente" non aveva alcuna rilevanza.
L'unica misura accertabile era la capacità della macchina di imitare il comportamento umano, valutata in base alla sua capacità di ingannare in modo convincente un osservatore facendogli credere che fosse realmente umana.
Nonostante i numerosi commenti e il dissenso che circondano il test di Turing, lo stesso Turing considerava la questione priva di significato. Pur riconoscendo la possibilità che in futuro il termine "pensare" potesse diventare un termine naturale applicato alle macchine, rimase relativamente indifferente a questa prospettiva.
Per Turing, classificare una macchina come "pensante" o "intelligente" aveva poca importanza. L'aspetto cruciale era la capacità della macchina di imitare il comportamento umano, determinata in ultima analisi dal suo successo nell'ingannare gli osservatori facendogli credere che fosse umana.