Af mus, mænd og computere

Shannon, Minsky og Licklider MED MUSEUM

jeg I marts 1952 var læsere af Popular Science introduceret til et usædvanligt væsen . Historien fik topfakturering, over en guide til at reparere huse og et indslag på en ny hot rod. Denne mus er klogere, end du er, lød den pirrende overskrift.

Den pågældende mus var faktisk en træblok udstyret med en magnet, tre hjul og et sæt kobberhår. Opfindelsen kom fra Claude Shannon, SM '40, PhD --'40. Dens kaldenavn var Theseus, og den havde én færdighed: den kunne løse en labyrint.

Theseus var ikke bare endnu en Mickey-wannabe. Det var et proof of concept for en idé, der ville revolutionere computeren: at kredsløbsdesign kunne koges ned til et sæt ja-eller-nej-spørgsmål (se Mighty mouse, MIT News, januar/februar 2019). Faktisk, hvis du ser nøje nok efter, er annaler om computerhistorie fyldt med vigtige - hvis falske - mus.

Shannon var en blød tale, dims – kærlig matematiker. Som kandidatstuderende ved MIT i slutningen af ​​1930'erne arbejdede han med en massiv analog computer, der blev brugt til at løse differentialligninger. Shannon indså, at maskinen kunne bruges også at løse logiske problemer , så længe du konstruerede disse problemer som en række binære beslutninger.

Senere, i et blad fra 1948 kaldet En matematisk teori om kommunikation , forklarede han hvordan nogen kommunikerbart materiale – et digt, et fotografi, en radiobølge – kunne nedbrydes i enheder af ren information, en række ja og nej. Disse enheder kan kaldes binære cifre eller mere kort stykker , skrev Shannon. Således repræsenteret kunne materialet opbevares, manipuleres eller sendes fra et sted til et andet, alt sammen med stor troskab.
Shannon byggede den første prototype til Theseus i 1950, mens han arbejdede på Bell Laboratories i New Jersey. Takket være en række telefonrelækontakter placeret under labyrinten, er musen i stand til at stille et enkelt spørgsmål igen og igen: Er der en væg her eller ej? Det løser med andre ord labyrinten bid for bid. Efter Theseus udforsker med succes labyrinten én gang – når den for enden af ​​osteskilen når – kortet med åbne og lukkede kontakter, den efterlader, guider den direkte til målet ved de følgende forsøg.

Shannon tog en lignende vej gennem livet. Igen og igen stødte han ind i tilsyneladende uløselige problemer og fandt en matematisk vej igennem, og sørgede for at absorbere deres lektioner til næste gang. Undervejs fastlagde han på egen hånd de generelle regler for moderne informationsteori, etablerede grundlaget for digital computing og blev en gigant [i] branchen, som en anonym lovprisning skrev i Times of London efter hans død i 2001.

Shannon fortsatte med at slutte sig til MIT-fakultetet og dets Research Laboratory of Electronics, hvor han blev ved instituttet indtil sin pensionering i 1978. Selvom han blev ved med at drømme om gadgets – inklusive en jongleringsrobot, styrofoam-sko, der lader ham gå på vandet, og et romertal. lommeregner, som han kaldte Throback I - han vendte aldrig tilbage til gnavere i labyrinter. Men blot et år efter, at Theseus første gang fik fat i messingosten, tog en anden datalogi-pioner faklen op: Marvin Minsky.

Minsky og Shannon ved 1956 Dartmouth workshop om AI. Academy of Achievement

Som barn i New York City havde Minsky lånte sin fars kopier af Sigmund Freuds værker , og han udviklede en stor interesse for det menneskelige sind. Denne nysgerrighed tog han med sig til Harvard, hvor han studerede fysik, og til Princeton, hvor han fik en ph.d. i matematik.

Hans jævnaldrende brugte computere til at løse stadig mere komplekse numeriske problemer, men folk syntes ikke at have nogen teorier om, hvordan tænkning fungerede, huskede han senere . Han spekulerede på, om disse maskiner kunne bruges til at efterligne - og bedre forstå - hjernen.

I 1951 besluttede han at se selv. Samme sommer begyndte han sammen med fysikeren Dean Edmonds at arbejde på Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator, a.k.a. SNARC. I løbet af lange dage og nætter i et laboratorium på Harvard konstruerede de to, hvad der skulle blive det første kunstige neurale netværk - en maskine, der kunne lære af sine egne fejltagelser for at blive bedre til en opgave, som en menneskelig hjerne.

I dag kører lignende netværk på kraftige computere. De kan genkende billeder og oversætte mellem sprog. SNARC var lavet af omkring 400 vakuumrør og et par hundrede relæer og en cykelkæde, Minsky fortalte Infinite History Project i 2008 . Men ligesom Theseus kunne den kun gøre én ting: løse en labyrint .

Minsky ville starte sin kunstige hjerne op og vælge et punkt i den, som han kaldte en rotte. Så ville han vælge et andet punkt til at være osten. Computeren forsøgte igen og igen at forbinde rotten og osten. En feedback-loop forstærkede korrekte valg ved at øge sandsynligheden for, at computeren ville tage dem igen - en mere kompliceret version af Shannons metode og et niveau tættere på, hvordan vores sind virkelig fungerer. Til sidst lærte rotten labyrinten.

Ligesom Shannon med sine bidder indså Minsky, at noget genkendeligt som intelligens kunne opstå fra diskrete og håndterbare dele. Han brugte sin karriere på at dykke dybere ned i det menneskelige sinds virkemåde og nærmede sig, hvad han fandt der med stadig mere komplekse programmer og maskiner. Sammen med Shannon, John McCarthy (dengang professor ved Dartmouth) og computerforsker Nathaniel Rochester hjalp han med at organisere Dartmouth-workshoppen i 1956, som nu betragtes som grundbegivenheden for kunstig intelligens. Minsky sluttede sig til MIT-fakultetet i 1958, skrev en række indflydelsesrige bøger og var med til at grundlægge både Artificial Intelligence Lab – som senere fusionerede med Lab for Computer Science for at blive CSAIL – og Media Lab. Han vandt Turing-prisen i 1969. Uden ham ville det intellektuelle landskab være uigenkendeligt, sagde præsident L. Rafael Reif efter Minskys død i 2016.

(Redaktørens note: Dette stykke blev skrevet før nylig påstande om Minskys involvering med den anklagede sexsmugler Jeffrey Epstein kom frem i lyset.)

Shannon låste op for computerens potentiale, og Minsky skubbede det ind i en ny verden. Men hvis det ikke var for en tredje computerlegende, kunne deres præstationer være forblevet for berusende for os andre. Mens de så deres mus løbe og deres programmer buldre, sikrede vores sidste pioner, at disse verdensforandrende teknologier ikke efterlod nogen.

Joseph Carl Robnett Licklider, kendt af de fleste som Lick, kom først til MIT i 1950 som lektor. Han havde mere en tømmermand end en kodende spids, og havde en baggrund i psykologi og audiologi. Men i løbet af de næste tre og et halvt årti, både i og uden for instituttet, dedikerede Lick sin fantasi, empati og polymatiske færdigheder til at gøre maskiner tilgængelige og relevante for hverdagen, og til sidst blev han kendt som Johnny Appleseed of Computing.

Som psykolog blandt fysikere og ingeniører indså Lick hurtigt, at han kunne tilbyde et unikt perspektiv. I 1951 begyndte han at arbejde på Project Charles, et studieprogram, der hjalp det amerikanske luftvåben med at udvikle et computernetværk - kendt som Semi-Automatic Ground Environment, eller SAGE - der ville hjælpe med at opdage og reagere på fjendens trusler. Hans arbejde, huskede han senere , skulle arbejde på visning og kontrol: at sikre, at de computerprogrammer, ingeniørerne udviklede, var intuitive for de mennesker, der brugte dem.

Da han forlod MIT i 1957 for teknologivirksomheden Bolt Beranek og Newman, holdt disse oplevelser fast i ham. Som han skrev i sit papir fra 1960 Menneske-computer symbiose , begyndte han at forestille sig en verden, hvor mennesker og computere samarbejder. Licks maskiner ville ikke længere være domænet for uddannede eksperter, men ville være netværksforbundne og let søgbare. De ville tale med mennesker og med hinanden.

To år efter at han offentliggjorde denne vision, gav et nyt job i Washington Lick evnen for rent faktisk at forfølge det . Som programdirektør ved det amerikanske forsvarsministeriums Advanced Research Projects Agency (ARPA) sendte Lick ideer og penge til laboratorier rundt om i landet, der arbejdede på at samle menneske og maskine. Langvejs fra guidede han MIT Projekt MAC , ledet af Robert Fano, som formåede at opdele en mainframes processorkraft blandt et netværk af fjerncomputere, så en flok mennesker kunne arbejde på én gang. (Minsky var stærkt involveret i Project MAC, indtil hans gruppe skilte sig fra det for at danne MITs AI Lab, og Licklider selv ville køre Project MAC i en periode, da han vendte tilbage til MIT i 1968.) En række memoranda skrev han. til sidst dannede grundlaget for ARPAnet , det første globale computernetværk. Med andre ord, Lick drømte om internettet i et notat. Andre moderne computerstøtter, han enten finansierede eller inspirerede, omfatter e-handel, netbank, grænsefladevinduer og hypertekst.

Han hjalp også med at skabe noget lidt enklere, men endnu mere grundlæggende. I 1964, da skærme blev mere komplekse, besluttede en anden forsker Lick-finansieret - Douglas Engelbart fra Stanford Research Institute - at finde ud af en enkel måde for brugere at skifte mellem forskellige dele af skærmen.

Den vindende løsning? Et stykke træ med hjul, som flyttede en skærmmarkør. Næsten 70 år efter Theseus forbliver mennesker og computere forbundet via en mus.

skjule