AIの歴史を真に理解するためには、計算の形式化と、何かが計算されることの意味を決定する上でのその意義を掘り下げることが極めて重要である。形式化のきっかけは、1928年に数学者デイヴィッド・ヒルベルトが行った示唆に富む探究にまで遡ることができる。
Entscheidungsproblem(決定問題）として知られるこの問題は、一階論理のあらゆる形式的な文の妥当性を決定し、「はい」か「いいえ」かの決定的な答えを与えることができるアルゴリズムを作成することが可能かどうかという問題を提起したレスポンス 。
アラン・チューリングと計算の形式化：現代のコンピューティングを支えた天才を解き明かす
その10年近く後、アラン・チューリングという優秀な数学者が、そのようなアルゴリズムを発見するというヒルベルトの願望を打ち砕いた。チューリングは、1937年に発表した「計算可能な数について、Entscheidungsproblemへの適用を伴う」というタイトルにふさわしく、計算という概念の基礎を築いた。彼の先駆的な論文は、後に今日存在する高度なデジタル・コンピュータの青写真となる理論的な機械を発表した。この分野への大きな貢献は、その前年にアロンゾ・チャーチが発表した証明とは無関係であったことは注目に値する。
「実数の計算過程にある人間を、有限の条件しか満たせない機械に例えることができる......」-アラン・チューリング
チューリング・マシン(TM）の誕生
今日チューリング・マシン（TM）として知られる彼の自動機械を定義するために、チューリングはコンピュータが行うプロセスからインスピレーションを得た。チューリングは人間の手順を構成要素に分解し、こう書いた：
計算がテープの上で行われると仮定するが、より物理的で決定的な対応物を考えることで、"心の状態 "の導入を避ける。コンピュータが自分の仕事から離れ、どこかに行ってそのことをすっかり忘れてしまい、また後で戻ってきてその仕事を続けることはいつでも可能なのである。
"もしそうするのであれば、彼は（何らかの標準的な書式で書かれた）仕事の継続方法を説明する指示のメモを残さなければならない。このメモは『心の状態』と対応するものである。コンピュータが、一度に1ステップ以上の作業をしないような、漫然としたやり方で作業していると仮定する。」
チューリング・マシンの構成要素
チューリングの "a-machine "は、記号を書き込むための無限のテープ、テープからの記号を解釈するための読み取りヘッド、機械の状態を追跡するためのレジスタ、記号の操作やテープの移動などの次の動作を導くための状態テーブルを利用することを特徴としていた。チューリングは、これらの構成要素だけに基づいて、計算可能なタスクはすべてチューリング機械（TM）によって計算できると仮定した。驚くべきことに、彼はチューリング機械に完全なチューリング機械仕様を入力として与えることで、他のどのようなチューリング機械もシミュレートできる万能チューリング機械（UTM）を構築できる可能性を示した。
このUTMは、基本的にストアード・プログラム・コンピュータであり、ジョン・フォン・ノイマンが、今日フォン・ノイマン・アーキテクチャとして知られる最初の近代的デジタル・コンピュータを考案する際に、重要なインスピレーションを与える役割を果たした。
計算機を定義する形式論を手に入れたチューリングは、機械の知能の概念を掘り下げた。影響力のある1950年の論文「計算機と知性」において、チューリングは、現在チューリング・テストとして認識されている、彼の有名な機械知性のテストを紹介した。彼は「機械」と「知性」の通常の定義を採用することの妥当性を熟考し、機械認知の意味をより深く探求し始めた。
"機械は考えることができるか？"という問いを考えてみたい。これは、"機械 "と "考える "という用語の意味の定義から始めるべきである。その定義は、可能な限り通常の言葉の使い方を反映するように枠組みを作るかもしれないが、このような態度は危険である。」
"機械 "と "考える "という言葉の意味が、それらが一般的にどのように使われているかを調べることによって見出されるのであれば、"機械は考えることができるか？"という質問の意味と答えは、ギャラップ世論調査のような統計調査に求められるという結論から逃れることは難しい。しかし、これは馬鹿げている。
チューリングの機械知能テスト
チューリングは模倣ゲームにヒントを得たテストを提案した。このテストでは、尋問者の目的は2人のプレイヤーを見分けることである。どちらのプレーヤーも、筆談で尋問者を欺こうとする。
チューリングのバージョンでは、男性プレイヤーは、尋問者を騙して女性だと信じ込ませようと努力する機械に置き換えられている。このゲームのコンセプトは、尋問者が隠れた女性プレイヤーを特定することであったが、チューリング・テストの基本的な形は、チェスのようなゲームであれ、オープンな会話であれ、機械のパフォーマンスを人間のそれと区別することにある。
チューリングはまた、テストで考慮される機械について具体的な基準を設けた。
第1節]で述べた問題は、"機械 "という言葉が何を意味するのかを明確にしない限り、明確なものにはならない。考える機械』に対する現在の関心が、通常『電子コンピューター』あるいは『デジタル・コンピューター』と呼ばれる特定の種類の機械によって喚起されているという事実を考慮すれば、我々はなおさらその用意がある。この提案に従い、我々はデジタル・コンピュータにのみゲームへの参加を許可する"
チューリングの個人的信念
チューリングは、機械の種類をデジタル・コンピュータに限定し、それらを判断する尺度を定義した上で、他の反論に答える前に、当初の疑問に対する彼自身の考えを述べている：
"この問題について、まず私自身の信念を説明すれば、読者のために問題を単純化できるだろう。機械は考えることができるか？私は、議論に値しないほど無意味なものだと考えている。とはいえ、今世紀末には、言葉の使い方や一般的な学識経験者の意見が大きく変わり、反論されることを予期することなく、機械が考えることについて語ることができるようになると私は信じている。」
「私はさらに、このような信念を隠しても何の役にも立たないと信じている。科学者たちは、確立された事実から確立された事実へと確実に前進し、改良された推測に影響されることはないという一般的な見方は、まったくの 誤りである"
チューリングの質問却下
驚くべきことに、チューリング・テストをめぐる広範な議論や意見の相違にもかかわらず、チューリング自身はその意義を無視していた。チューリングは、20世紀末には人々が機械を「思考する」という言葉で表現するようになるであろうことを認めながらも、その可能性には無関心であった。チューリングにとって、機械が「思考」や「知性」というレッテルを貼られようが貼られまいが、何の関係もなかったのである。
唯一確認できる指標は、マシンが人間の行動を模倣する能力であり、観察者を説得力を持って欺き、本当に人間であると信じ込ませる能力によって測られた。
チューリング・テストをめぐる広範な論評や意見の相違にもかかわらず、チューリング自身はこの問題を無意味なものと考えていた。彼は、将来「思考」が機械に適用される自然な用語になる可能性を認めながらも、この見通しには比較的無関心なままだった。
チューリングにとって、機械が「思考する」とか「知的である」という分類はほとんど意味を持たなかった。重要なのは、機械が人間の行動を模倣する能力であり、最終的には観察者を欺いて人間であると信じさせることに成功するかどうかで決まる。