Джерело компютерних аналогій

В основі компютерних ментального аналогій, які широко використовуються в когнітівістскіх моделях, лежить поняття машини Тьюринга. У роботі 1950 року «Чи вміє машина мислити?» Алан Матісон Тьюринг поставив завдання формулювання умов, за яких машина може бути описана як мисляча. А оскільки поняття «мислення» дуже темне, то він вважає, що, прояснив, що значить мислити для машини, ми зможемо зрозуміти, що означає мислити взагалі. Тьюринг виходить з передумови, що якщо поведінка машини не відрізняються від поведінки людини, то це - достатній критерій вважати таку машину мислячої. Він запропонував абстрактну модель машини, успішно імітує всю сукупність людської поведінки, яка згодом отримала назву машини Тьюринга. В основі цієї ідеї лежать результати, отримані в 30-х роках 20-го століття і лягли в основу так званої теорії автоматів та узагальнені в теорії алгоритмів. Тьюринг виходить із уявлення про розумне поведінці як діяльності, спрямованої на вирішення задач. Завдання покладається розвязуваної, якщо може бути виявлений алгоритм - набір спеціфіціруемих обчислювальних процедур - її рішення. Поняття алгоритму було інтуїтивно зрозумілим, але не існувало загальної формули алгоритму взагалі. Тьюринг сформулював наступну тезу: для всякого алгоритму можна змоделювати машину, що відповідає певним характеристикам, яка буде реалізацією цього алгоритму . Тоді для будь-якої задачі (в широкому, а не в вузькому, математичній, сенсі), розвязуваної людьми, може знайтися така обчислювальна машина, яка буде вирішувати цю задачу так само добре. Машина Тьюринга - абстрактна обчислювальна машина універсальна. Якщо така машина може імітувати поведінку будь-якої іншої машини, то вона, у такому випадку зможе бути універсальним імітатором людської поведінки. І, на думку Тьюринга, немає жодних логічних перешкод до припущення такої моделі.

Машина Тьюринга відрізняється певними властивостями. В основі її лежить поняття автомата: самостійно чинного керуючого пристрою. Для їх опису використовується три алфавіту: алфавіт входу, виходу алфавіт і алфавіт внутрішніх станів автомата. Серед таких автоматів розрізняють автомати з кінцевої або нескінченної памяттю, відрізняються вони, зрозуміло, і кількістю входів і виходів, а також можуть ймовірносними бути, якщо яка-небудь з функцій чітко не задана, а передбачається випадково здійснюваної автоматом в кожний момент часу. Суттєва характеристика машини Тьюринга - дискретність: у кожен момент дискретного часу вона перебуває у цілком певному (одному і тільки одному стані), так що можна точно вказати, що у машини «на вході» (інакше кажучи, що «сприймається» машиною), що «на виході» (машинне «дія») і в якому стані вона перебуває в даний момент часу. Таким чином, кожне дискретне стан можна повністю описати в термінах входу-виходу і функції (інакше: алгоритму), яка (-ий) їх повязує, тобто використовуючи тільки літери відповідних трьох алфавітів плюс спеціальні терміни, подібні логічним констант. Можливі й існують машини з не дискретними станами: в цьому випадку ніякому моменту дискретного часу не можна зіставити одне й тільки одне машинне стан - дані продовжують надходити на вхід постійно і постійно ж відбувається зміна стану. У будь-який момент часу можуть бути «прочитані» результати якихось вимірів або дій, що виробляються з допомогою такої машини, але всередині інтервалу між початком вирішення завдання цією машиною і отриманням результату розрізнення дискретних станів неможливо (або практично можливо тільки у вигляді якої-небудь апроксимації ). Результати, одержані за допомогою таких машин володіють більшою похибкою внаслідок того, що зчитування результатів - теж процес, що вимагає час, а за цей час свідчення змінюються. Машинам з дискретними станами відповідають серед реальних машин, наприклад, цифрові компютери, з не дискретними станами - аналогові. У цьому відношенні на роль універсального «мислячого" імітатора, побудованого за моделлю Тьюринга, краще підходять цифрові обчислювальні машини. Важко сказати, наскільки доречно проводити аналогію між людським організмом і машиною Тьюринга в структурному відношенні: для цього потрібно довести, що ментальні стану подібні внутрішнім станам таких машин, а саме - дискретно. Труднощі у проведенні такої аналогії, однак, з точки зору Тьюрінга - не завада компютерного моделювання свідомості: адже його критерій заснований на понятті імітації - якщо машина Тьюринга (з дискретними станами) здатна імітувати поведінку будь-якої машини з не дискретними станами (а по Тьюрингу, це - так), тобто вирішувати всю сукупність завдань, що вирішуються такими машинами, то немає різниці в тому, наскільки обгрунтовано вважати внутрішні стану людини дискретними. Висновок про здатність машини Тьюринга мислити як чоловік (тобто вирішувати весь комплекс релевантних завдання) не буде залежати від успіхів або невдач такого обгрунтування. Тоді, незалежно від того, як вирішується питання метафізичний (що таке ментальне), мислення може описуватися в термінах машинної моделі Тьюринга.

Не всі, але багато хто версії машинного функціоналізму спираються на поняття Тьюрінга машин, які визначаються за двома функціями: від вхідних даних і станів до вихідних даних і від вхідних даних і станів до станів. В цій моделі будь-який пристрій, що відповідає поняттю машини Тьюринга, можна описати за допомогою так званої машинного таблиці.

Кожна система, що має набір входів і виходів, а також станів, тим більш згідно машинного таблиці, описується машинної таблицею і є реалізацією абстрактного кінцевого автомата. Проста версія машинного функціоналізму наполягає на тому, що кожен система, що має ментальні стану, описується, принаймні, однією машиною Тьюринга певного виду; вона також стверджує, що кожен тип ментальних станів системи тотожний одному з табличних машинних станів, визначених машинної таблицею.