Di topi, uomini e computer

Shannon, Minsky e Licklider CON IL MUSEO

io Nel marzo del 1952 i lettori di Popular Science furono presentato a una creatura insolita . La storia ha avuto il massimo dei voti, al di sopra di una guida per riparare le case e una funzione su una nuova hot rod. Questo mouse è più intelligente di te, si legge nell'allettante titolo.

Il topo in questione era in realtà un blocco di legno dotato di un magnete, tre ruote e una serie di baffi di rame. L'invenzione venne da Claude Shannon, SM '40, PhD --'40. Il suo soprannome era Teseo e aveva un'abilità: poteva risolvere un labirinto.

Teseo non era solo un altro aspirante Topolino. Era un proof of concept per un'idea che avrebbe rivoluzionato l'informatica: la progettazione del circuito poteva essere ridotta a una serie di domande sì o no (vedi Mighty mouse, MIT News, gennaio/febbraio 2019). In effetti, se guardi abbastanza da vicino, gli annali della storia dell'informatica sono pieni di topi importanti, anche se falsi.

Shannon era un matematico pacato, gizmo-amoroso. Come studente laureato al MIT alla fine degli anni '30, ha lavorato con un enorme computer analogico utilizzato per risolvere equazioni differenziali. Shannon si rese conto che la macchina poteva essere usata anche per risolvere problemi logici , purché tu abbia costruito quei problemi come una serie di decisioni binarie.

Più tardi, in un giornale del 1948 chiamato Una teoria matematica di comunicazione , ha spiegato come qualunque materiale comunicabile - una poesia, una fotografia, un'onda radio - potrebbe essere scomposto in unità di pura informazione, una serie di sì e no. Queste unità possono essere chiamate cifre binarie o più brevemente bit , ha scritto Shannon. Così rappresentato, il materiale poteva essere immagazzinato, manipolato o inviato da un luogo all'altro, il tutto con grande fedeltà.
Shannon costruì il primo prototipo per Teseo nel 1950, mentre lavorava presso i Bell Laboratories nel New Jersey. Grazie a una serie di interruttori a relè telefonici posizionati sotto il labirinto, il mouse è in grado di porre una singola domanda più e più volte: c'è un muro qui o no? In altre parole, risolve il labirinto a poco a poco. Dopo Teseo esplora con successo il labirinto una volta - raggiungendo il cuneo di ottone di formaggio alla fine - la mappa degli interruttori aperti e chiusi che lascia dietro lo guida direttamente al bersaglio nei tentativi successivi.

Shannon ha intrapreso un percorso simile attraverso la vita. Più e più volte, si è imbattuto in problemi apparentemente intrattabili e ha trovato un modo matematico, assicurandosi di assorbire le loro lezioni per la prossima volta. Lungo la strada, ha stabilito da solo le regole generali della moderna teoria dell'informazione, stabilendo le basi per l'informatica digitale e diventando un gigante [nel] settore, come elogiatore anonimo ha scritto sul Times di Londra dopo la sua morte nel 2001.

Shannon ha continuato a unirsi alla facoltà del MIT e al suo Laboratorio di ricerca sull'elettronica, rimanendo presso l'Istituto fino al suo pensionamento nel 1978. Sebbene continuasse a inventare gadget, tra cui un robot da giocoliere, scarpe di polistirolo che gli permettevano di camminare sull'acqua e un numero romano calcolatrice, che ha chiamato Throback I: non è mai tornato ai roditori nei labirinti. Ma appena un anno dopo che Teseo afferrò per la prima volta il formaggio d'ottone, un altro pioniere dell'informatica raccolse la torcia: Marvin Minsky.

Minsky e Shannon al seminario di Dartmouth del 1956 sull'IA. Accademia del successo

Da bambino a New York City, Minsky lo aveva fatto prese in prestito le copie di suo padre delle opere di Sigmund Freud , e ha sviluppato un vivo interesse per la mente umana. Ha portato con sé questa curiosità ad Harvard, dove ha studiato fisica, ea Princeton, dove ha conseguito un dottorato di ricerca in matematica.

I suoi colleghi stavano usando i computer per risolvere problemi numerici sempre più complessi, ma la gente non sembrava avere alcuna teoria su come funzionasse il pensiero, ha poi ricordato . Si chiese se queste macchine potessero essere usate per imitare - e capire meglio - il cervello.

Nel 1951 decise di vedere di persona. Quell'estate, insieme al fisico Dean Edmonds, iniziò a lavorare sullo Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator, alias SNARC. Nel corso di lunghi giorni e notti in un laboratorio ad Harvard, i due hanno costruito quella che sarebbe diventata la prima rete neurale artificiale, una macchina in grado di imparare dai propri errori per migliorare in un compito, come un cervello umano.

Oggi, reti simili funzionano su computer potenti. Possono riconoscere le immagini e tradurre tra le lingue. SNARC è stato realizzato con circa 400 tubi a vuoto e un paio di centinaia di relè e una catena di bicicletta, Minsky ha detto l'Infinite History Project nel 2008 . Ma come Teseo, poteva fare solo una cosa: risolvere un labirinto .

Minsky avviava il suo cervello artificiale e sceglieva un punto al suo interno, che chiamava un topo. Quindi sceglierebbe un altro punto come formaggio. Il computer ha provato più e più volte a collegare il topo e il formaggio. Un ciclo di feedback ha rafforzato le scelte corrette aumentando la probabilità che il computer le facesse di nuovo: una versione più complicata del metodo di Shannon e un livello più vicino a come funzionano davvero le nostre menti. Alla fine, il topo ha imparato il labirinto.

Come Shannon con i suoi pezzi, Minsky si rese conto che qualcosa di riconoscibile come intelligenza poteva nascere da parti discrete e gestibili. Ha trascorso la sua carriera scavando sempre più a fondo nel funzionamento della mente umana, avvicinandosi a ciò che ha trovato lì con programmi e macchine sempre più complessi. Insieme a Shannon, John McCarthy (allora professore a Dartmouth) e l'informatico Nathaniel Rochester, aiutò a organizzare il workshop di Dartmouth del 1956, ora considerato l'evento fondativo dell'intelligenza artificiale. Minsky è entrato a far parte della facoltà del MIT nel 1958, ha scritto una serie di libri influenti e ha contribuito a fondare sia l'Artificial Intelligence Lab, che in seguito si è fuso con il Lab for Computer Science per diventare CSAIL, sia il Media Lab. Ha vinto il Premio Turing nel 1969. Senza di lui, il panorama intellettuale sarebbe irriconoscibile, ha affermato il presidente L. Rafael Reif dopo la morte di Minsky nel 2016.

(NdR: questo pezzo è stato scritto prima del recente accuse sul coinvolgimento di Minsky con l'accusato trafficante sessuale Jeffrey Epstein.)

Shannon ha sbloccato il potenziale dell'informatica e Minsky lo ha spinto in un nuovo regno. Ma se non fosse stato per una terza leggenda dell'informatica, i loro risultati potrebbero essere rimasti troppo inebrianti per il resto di noi. Mentre guardavano i loro topi correre e i loro programmi agitarsi, il nostro ultimo pioniere si è assicurato che queste tecnologie rivoluzionarie non lasciassero indietro nessuno.

Joseph Carl Robnett Licklider, noto ai più come Lick, arrivò per la prima volta al MIT nel 1950, come professore associato. Più un riparatore che un mago della programmazione, aveva un background in psicologia e audiologia. Ma nei successivi tre decenni e mezzo, sia dentro che fuori dall'Istituto, Lick ha dedicato la sua immaginazione, empatia e abilità polimatematiche a rendere le macchine accessibili e rilevanti per la vita di tutti i giorni, diventando infine noto come il Johnny Appleseed of Computing.

Psicologo tra fisici e ingegneri, Lick si rese presto conto di poter offrire una prospettiva unica. Nel 1951 iniziò a lavorare al Project Charles, un programma di studio che aiutò l'aeronautica americana a sviluppare una rete di computer, nota come Semi-Automatic Ground Environment, o SAGE, che avrebbe aiutato a rilevare e rispondere alle minacce nemiche. Il suo lavoro, ha poi ricordato , doveva lavorare sul display e sul controllo: per assicurarsi che i programmi per computer sviluppati dagli ingegneri fossero intuitivi per le persone che li utilizzano.

Quando lasciò il MIT nel 1957 per la società tecnologica Bolt Beranek e Newman, queste esperienze rimasero con lui. Come scrisse nel suo articolo del 1960 Simbiosi Uomo-Computer , iniziò a immaginare un mondo in cui persone e computer collaborassero. Non più dominio di esperti qualificati, le macchine di Lick sarebbero collegate in rete e facilmente ricercabili. Avrebbero parlato con le persone e tra di loro.

Due anni dopo aver pubblicato questa visione, un nuovo lavoro a Washington ha dato a Lick l'abilità per perseguirlo davvero . In qualità di direttore del programma presso l'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata (ARPA) del Dipartimento della difesa degli Stati Uniti, Lick ha inviato idee e denaro ai laboratori di tutto il paese che stavano lavorando per riunire uomo e macchina. Da lontano, ha guidato il MIT Progetto MAC , guidato da Robert Fano, che è riuscito a spartire la potenza di elaborazione di un mainframe tra una rete di computer remoti, consentendo a un branco di persone di lavorare contemporaneamente. (Minsky è stato fortemente coinvolto nel progetto MAC fino a quando il suo gruppo si è separato da esso per formare l'IA Lab del MIT, e lo stesso Licklider avrebbe gestito il progetto MAC per un certo periodo quando è tornato al MIT nel 1968.) Ha scritto una serie di memorandum alla fine ha costituito la base per ARPAnet , la prima rete informatica globale. In altre parole, Lick ha inventato Internet in un promemoria. Altri pilastri dell'informatica contemporanea che ha finanziato o ispirato includono l'e-commerce, l'online banking, le finestre di interfaccia e l'ipertesto.

Ha anche aiutato con la creazione di qualcosa di leggermente più semplice, ma ancora più fondamentale. Nel 1964, poiché i display stavano diventando più complessi, un altro ricercatore finanziato da Lick, Douglas Engelbart dello Stanford Research Institute, decise di trovare un modo semplice per consentire agli utenti di passare da una parte all'altra dello schermo.

La soluzione vincente? Un pezzo di legno con ruote, che spostava un cursore sullo schermo. Quasi 70 anni dopo Teseo, persone e computer rimangono collegati tramite un mouse.

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