Od mistyfikacji do inspiracji, czyli zapomniana historia sztucznej inteligencji z XVIII wieku

O sztucznej inteligencji mówi się dzisiaj dużo i głośno. To przyszłość biznesu i naszej codzienności. Jej historia sięga starożytności, a pierwsza „inteligentna” maszyna zadziwiła świat już w latach 70. XVIII wieku. Pokonała w szachy samego Napoleona i pomogła polskiemu żołnierzowi uciec z Rosji.

Już w epoce starożytnej matematycy, teologowie i filozofowie rozważali, czy maszyny liczące i zautomatyzowane systemy mogłyby zastąpić człowieka. Wszystkie te rozważania doprowadziły do stworzenia na przełomie lat 30. i 40. XX wieku Atanasoff-Berry Computer – pierwszego działającego prototypu liczącego komputera.

Jeszcze zanim w XX wieku ukuto terminy robot i android, a także zanim Alan Turing stał się pogromcą Enigmy i ojcem sztucznej inteligencji, na europejskich dworach w czasach ancien regime’u, ludzie próbowali stworzyć inteligentny automat. I to nie byle jaki, lecz taki, który naśladowałby bezbłędnie zachowanie ludzi i zwierząt. Najsłynniejszym z dawnych automatonów był Mechaniczny Turek. Stworzył go w 1770 roku węgierski wynalazca Wolfgang von Kempelen ku uciesze Marii Teresy i jej dworzan. Był on pierwszym mechanicznym szachistą zdolnym rozegrać partię z najlepszymi graczami ówczesnego świata. Przez wiele lat maszyna była niepokonana.

Ku uciesze dworskiej gawiedzi

Jest rok 1769. Na dworze cesarzowej Marii Teresy gości magik François Pelletier, który demonstruje sztuczki wykorzystujące możliwości magnesów. Nikt o tym nie wie. Prezentowane przedmioty poruszają się tak, jak chce tego Francuz. Władczyni jest wniebowzięta, a dworzanie oszołomieni.

Wśród widzów znajduje się świetnie wykształcony Wolfgang von Kempelen, który twierdzi, że w ciągu niecałego roku jest w stanie pokazać coś o wiele bardziej spektakularnego. Cesarzowa wie, że jest on do tego zdolny – przecież już wcześniej stworzył m.in. system pompujący wodę z transylwańskich kopalni, fontanny w Schönbrunn, maszynę do pisania dla niewidomych, dźwignię parową, a nawet mówiącą lalkę. Maria Teresa przystaje na propozycję.

9 marca 1770 roku w Wielkiej Galerii Pałacu w Schönbrunn von Kempelen pojawia się ze skrzynią z drewna klonowego z szachownicą, przy której „siedzi” manekin o orientalnych rysach. W prawej ręce trzyma długą fajkę. Na głowie ma turban, a odziany jest w szerokie spodnie i szatę, które przywodzą na myśl stroje tureckich dyplomatów. Oczom zgromadzonych po raz pierwszy objawia się Mechaniczny Turek lub po prostu Turek – inteligentna maszyna do gry w szachy.

Von Kempelen twierdzi, że jego automat może pokonać dowolnego dworzanina i jeden z doradców Marii Teresy od razu podejmuje wyzwanie. Von Kempelen otwiera drzwi szafy, aby pokazać wnętrze przypominające mechanizm zegarowy. Zgromadzeni widzą skomplikowany zespół dźwigni i trybików, a następnie ich twórca wkłada klucz do maszyny i nakręca ją. Automat ożywa i podnosi drewniane ramię, aby przesunąć pierwszy pionek szachowy – gra białymi. W ciągu pół godziny pokonuje hrabiego Ludwiga von Cobenzla. Jako drugi przegrywa nadworny mechanik Marii Teresy, Friedrich von Knaus. Maszynie wystarczyło 21 ruchów.

Sensacja na miarę wieku

Każda rozgrywka rozpoczynała się od Turka poruszającego głową z boku na bok. Automat poznawał planszę, zanim wykonał pierwszy ruch. Lewę ramię chwytało następnie pionek i stawiało go na odpowiednim polu. Do tego momentu była to stosunkowo często spotykana sztuczka. Poruszające się automaty bawiły ludzi tak na dworach, jak i na miejskich rynkach czy w gospodach.

Słynny wynalazca Jacques de Vaucanson stworzył w owym czasie urządzenie do automatycznego przewracania stron w Ewangelii oraz figury aniołów poruszających skrzydłami. Do jego wybitnych dzieł należą także automatyczny flecista oraz mechaniczna kaczka, która nie tylko pływała po wodzie, lecz chwytała rzucane na wodę ziarna, połykała je, a później wydalała. Turek był jednak czymś więcej. Po serii podstawowych ruchów przestawał być bowiem tylko symulakrum ludzkiego ruchu.

W trakcie gry automat von Kempelena umiejętnie reagował na nieprzewidywalne zachowania ludzi. Maszyna wydawała się działać autonomicznie, kierując się własnym rozumem. Gdy ludzki przeciwnik próbował oszukiwać, tak jak Napoleon podczas walki z maszyną w 1809 roku, Turek przesuwał szachy z powrotem do poprzedniej pozycji, a po wielokrotnych próbach oszukiwania przesuwał ręką po planszy, zrzucając pionki na ziemię. Nic dziwnego, że został okrzyknięty cudem techniki i największą sensacją stulecia.

Wielkie tournée

Po wielkim pokazie Turek trafił do szafy. Von Kempelen udowodnił, że potrafi stworzyć sztucznego człowieka i zrezygnował z roli showmana. Wrócił do badań naukowych. W 1783 roku na prośbę cesarza Józefa II ruszył jednak ze swoim automatem w trasę po Europie, a po drodze Turek pokonywał największych szachistów swoich czasów. Odwiedził Anglię, Francję, Niemcy i Rosję. Podobno w drodze do Moskwy Mechaniczny Turek zawitał nawet do Warszawy.

Według różnych relacji z dziełem von Kempelena grała nawet sama caryca Katarzyna oraz król Prus Fryderyk Wielki. Podczas swojego pobytu w Paryżu do walki z maszyną stanął nawet Benjamin Franklin, ale także on musiał przełknąć gorycz porażki. XVIII-wieczną SI pokonał jedynie najwybitniejszy szachista epoki, François-André Philidor, ale jak sam stwierdził, była to najtrudniejsza partia w jego życiu.

Sława Turka przeżyła jego konstruktora. W 1804 roku automat został sprzedany utalentowanemu wynalazcy Johannowi Mälzlowi. Nabywca z marszu ruszył w kolejną podróż po Europie, aż w końcu trafił do Ameryki, gdzie finalnie maszyna spłonęła w 1855 roku. W tym półwieczu płonąć zaczął również grunt pod mechanicznymi stopami. Wielu naukowców, wynalazców i tropicieli sensacji wzięło za cel sobie zdemaskowanie genialnej mistyfikacji von Kempelena.

Ziarno niewiary

Mechaniczny Turek był w rzeczywistości sprytną sztuczką. Za grę nie był odpowiedzialny autonomiczny mechanizm, a niewielkiego wzrostu mistrz szachowy zamknięty wewnątrz szafy, który sterował ruchami mechanicznej kukły. W skrzyni znajdowała się ukryta za skomplikowanym mechanizmem komora, w której na czas prezentacji mechanizmu chował się żywy gracz.

Pierwsze wątpliwości co do natury niezwykłego automatu pojawiły się jeszcze na początku jego niezwykłej „kariery”. W 1784 maszyna trafiła na Wyspy Brytyjskie. Tutaj właśnie pisarz Philip Thicknesse jako pierwszy publicznie zaczął podawać w wątpliwość autonomię Mechanicznego Turka. W jednym ze swoich pamfletów napisał wprost, że: „jest absolutnie niemożliwym stworzyć automat, który będzie prawidłowo poruszał pionkami szachowymi niczym doświadczony gracz”.

Thicknesse nie wierzył jednocześnie, że von Kempelen kierował rozgrywką Turka z odległości kilku stóp za pomocą silnych magnesów czy ukrytych strun. W myśli brzytwy Ockhama, zasady zgodnie z którą w wyjaśnianiu zjawisk należy dążyć do prostoty, za cudownością Turka stać musiało ukryte w maszynie cudowne szachowe dziecko. Od tej pory spekulacjom nie było już końca.

Polak w maszynie

Najbardziej dziwaczną opowieść o ukrytym operatorze przekazał jednak Jean Eugène Roberta-Houdin, francuski magik, który spotkał Turka w 1844 roku – długo po okresie jego świetności. W swoich wspomnieniach z 1859 roku Robert-Houdin przekazał osobliwą historię o tym, że kiedy von Kempelen przebywał w Rosji w latach 90. XVIII wieku, poznał niejakiego doktora Osloffa. Lekarz ukrywał zbiegłego polskiego żołnierza Worouskiego, który stracił nogi od kuli armatniej.

Wojak ów był przy okazji bardzo utalentowanym szachistą, więc von Kempelen zrobił to, co zrobiłby każdy w tej sytuacji: spędził trzy miesiące na budowie nowego, jeszcze bardziej zaawansowanego automatu szachowego wyposażonego w szafkę wystarczająco dużą, by pomieścić Worouskiego. Następnie wywiózł go z Rosji, przy okazji dając pokazy w mijanych po drodze miastach.

Inspiracja dla ojca informatyki

Chociaż „maszyna” opierała się na ludzkim intelekcie i odrobinie iluzji, w czasach rewolucji przemysłowej inspirowała ówczesnych wynalazców do zadawania pytań o naturę automatyzacji i możliwość stworzenia prawdziwych maszyn, które mogłyby myśleć. Skoro mogłyby grać w szachy, co jeszcze byłyby w stanie osiągnąć? Takie pytania zadawał sobie w 1819 roku również młody brytyjski wynalazca i przyszły ojciec informatyki Charles Babbage. Wtedy właśnie miał okazję zagrać dwie partie z Mechanicznym Turkiem. Obie przegrał, ale poznał wówczas sekret von Kempelena. Jako jeden z pierwszych zyskał całkowitą pewność, że automat to mistyfikacja, ale nie opublikował swoich spostrzeżeń. Zapiski na ten temat znaleziono wiele lat później w jego dziennikach.

Spotkanie z Turkiem wywarło jednak wielkie wrażenie na młodym techniku i zainspirowało go do prac nad maszyną różnicową, która służyła do tworzenia tablic matematycznych. Był to pierwszy krok w kierunku powstania prawdziwej sztucznej inteligencji. W czasach rewolucji przemysłowej, gdy wiele urządzeń zastępowało ludzi w wykonywaniu zadań fizycznych, wynalazek Babbage’a stwarzał nadzieję, że automaty będą w stanie zastąpić nas również przy pracy umysłowej.

W pogoni za inteligencja maszynową

Pierwszy udokumentowany model maszyny różnicowej został zbudowany w 1822 roku. Ważył cztery tony i składał się z ponad 25 tys. metalowych części, był jednak niedokładny. Babbage porzucił go i w latach 30. zajął się projektem maszyny analitycznej, która miała być ulepszeniem różnicowej i powinna być zdolna do wykonywania dowolnych ciągów instrukcji oraz operowania na danych wprowadzanych w formie kart. Rewolucyjna koncepcja Babbage’a nie doczekała się realizacji za jego życia, ale pomysł maszyny analitycznej posłużył przyszłym pokoleniom do stworzenia dzisiejszych komputerów i całej informatyki.

Przewidziała to zresztą współpracownica Babbage’a, Ada Lovelace. Już w XIX wieku zdała sobie sprawę, że programowalność maszyn stworzy nowy rodzaj nauki, dzięki której matematycy nauczą się wykonywać zadania, programując je. Przewidywała nawet, że maszyny będą w stanie komponować skomplikowane utwory muzyczne. Babbage podzielił wizję Lovelace dopiero wiele lat później, jednocześnie myślami wracając do swojego spotkania z Mechanicznym Turkiem.

W 1864 roku uczony napisał w swoim dzienniku, że „marzy mu się nowe mechaniczne wyzwanie”. Po długich rozważaniach uznał, że „najchętniej zająłby się konceptem samodzielnej maszyny, która z powodzeniem może grać w grę o czysto intelektualnych wymaganiach, taką jak szachy”. Chociaż nie ma technologicznego powiązania między Turkiem a konstrukcjami Babbage’a, idea rozpowszechniona dzięki mistyfikacji von Kempelena bardzo silnie zainspirowała brytyjskiego wynalazcę do myślenia o maszynach w zupełnie nowy sposób. Zresztą nie tylko jego.

Jeszcze w 1784 roku w Londynie Mechanicznego Turka zobaczył Edmund Cartwright. Zaintrygowany, zapisał w swoim dzienniku: „czy trudniej jest zbudować maszynę, która będzie tkała, czy taką, która wykona całą gamę ruchów w skomplikowanej grze?”. Rok później opatentował prototyp mechanicznego krosna.

Lata później po prace Wolfganga von Kempelena sięgnie z kolei zainspirowany „mówiącymi maszynami” Charlesa Wheatstone’a Alexander Graham Bell. Po dalszych kilku latach opatentuje pierwszy telefon. Mniej więcej w tym samym czasie współpracownik Babbage’a, sir David Brewster, napisze o Mechanicznym Turku: „właśnie tego typu pseudo-automatyczne zabawki, które kiedyś zabawiały gawiedź, dzisiaj i w przyszłości będą wykorzystywane do podnoszenia możliwości i promocji cywilizacji całego naszego gatunku”.

Spotkania wynalazców, w tym Babbage’a, z Mechanicznym Turkiem mogą dzisiaj służyć jako przypomnienie, że innowacje często potrzebują też odpowiedniego szumu medialnego. Dostarcza on inspiracj, która pomaga zmienić sen w jawę. Przypadek mistyfikacji von Kempelena niesie jednak jeszcze jedną lekcję. Inteligencja przypisywana maszynom nic nie znaczy bez wkładu ludzkiego. Nawet dzisiaj, w czasach kiełkującego uczenia maszynowego, komputery potrzebują ludzkiego wsadu.

Interesujący wydaje się fakt, że wpisując do wyszukiwarki Google hasło „Mechanical Turk”, zobaczymy na początku wyników jedną z usług Amazonu. Dzięki niej można zlecić ludzkiej załodze wykonanie zadania, z którymi komputery nie są jeszcze w stanie sobie poradzić. Jak w przypadku orientalnego szachisty użytkownik widzi zautomatyzowaną fasadę, a za wszystkim stoi na końcu człowiek. I oby tak pozostało.

Bibliografia

• Gerald M. Levitt, The Turk, Chess Automaton, McFarland, Jefferson 2000.
• Władysław Litmanowicz, Jerzy Giżycki, Szachy od A do Z, t. 1, A–M, Wyd. Sport i Turystyka, Warszawa 1986.
• Paul Mantroux, Rewolucja przemysłowa w XVIII wieku: zarys dziejów powstania wielkiego nowoczesnego przemysłu w Anglii, PWN, Warszawa 1957.
• Pierwsza rewolucja przemysłowa: maszyny parowe, sprawy robotników, red. Serge Cosseron, Polska Oficyna Wydawnicza BGW, Warszawa 1992.
• Tom Standage, The Turk: The Life and Times of the Famous Eighteenth-Century Chess-Playing Machine, Berkley Books, New York 2002.