Άλαν Τούρινγκ

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Ο Άλαν Τούρινγκ, πατέρας της σύγχρονης πληροφορικής.

Ο Άλαν Μάθισον Τούρινγκ (23 Ιουνίου, 1912 - 7 Ιουνίου, 1954) ήταν Bρετανός μαθηματικός, δάσκαλος της λογικής, κρυπτογράφος και θεωρείται συχνά πατέρας της επιστήμης των υπολογιστών. Με τη δοκιμή Turing, είχε μια σημαντική και χαρακτηριστική συμβολή στη συζήτηση σχετικά με τη τεχνητή νοημοσύνη: εάν είναι δυνατό να ειπωθεί ότι μια μηχανή γνωρίζει και μπορεί να σκεφτεί. Παρείχε μία επίσημη έννοια του αλγορίθμου και των υπολογίσιμων αριθμών με τη μηχανή Turing, διατυπώνοντας την ευρέως αποδεκτή έκδοση "Turing" με την διατριβή του για την καθολική μηχανή - Turing, δηλαδή ότι οποιοδήποτε πρακτικό πρότυπο υπολογισμού έχει είτε ένα ισότιμο είτε ένα υποσύνολο των ικανοτήτων μιας μηχανής Turing.

Οι συνεισφορές του Turing κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου πολέμου δεν αναγνωρίστηκαν ποτέ δημόσια κατά τη διάρκεια της διάρκειας ζωής του επειδή η εργασία του ήταν απόρρητη. Στο πάρκο Bletchley, ήταν το κεντρικό πρόσωπο στο σπάσιμο των γερμανικών κωδικών, όντας ο προϊστάμενος της ομάδας 8. Η ομάδα αυτήν ήταν που επιφορτίστηκε με την αποδικωποίηση της Γερμανική κρυπτογραφικής συσκευής Enigma. Μετά από τον πόλεμο, σχεδίασε έναν από τους πρώτους ηλεκτρονικούς προγραμματίσημους ψηφιακούς υπολογιστές στο εθνικό φυσικό εργαστήριο, όπως λεγόταν, και κατασκεύασε και μια άλλη μηχανή, στο πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Το Bραβείο Τούρινγκ δημιουργήθηκε προς τιμή του.

Πίνακας περιεχομένων

1 Παιδική ηλικία και εφηβεία
2 Κολέγιο και η εργασία του για την υπολογισιμότητα
3 Κρυπτογραφική ανάλυση
4 Εργασία για τους πρώτους υπολογιστές και τη δοκιμή Turing
5 Εργασία για το σχηματισμό σχεδίων και τη μαθηματική βιολογία
6 Συνέχιση για την ομοφυλοφυλία και το θάνατο Turing
7 Αναγνώριση
8 Σύνδεσμοι

[Επεξεργασία] Παιδική ηλικία και εφηβεία

Ο Τούρινγκ γεννήθηκε το 1912 στο Πάντιγκτον του Λονδίνου. Ο πατέρας του, Τζούλιους Μάθισον Τούρινγκ, ήταν μέλος της ινδικής δημόσιας υπηρεσίας. Ο Τζούλιους και η σύζυγος του Έθελ Στόνι (Ethel Stoney), θέλησαν να μεγαλώσουν τον Άλαν στη Μεγάλη Βρετανία, έτσι επέστρεψαν στο Πάντιγκτον. Η υπηρεσία του πατέρα του ήταν όμως ακόμα ενεργή και κατά τη διάρκεια των ετών της παιδικής ηλικίας του Άλαν Τούρινγκ οι γονείς του ταξίδεψαν μεταξύ του Γκίλντφορντ της Αγγλίας και της Ινδίας, αφήνοντας τους δύο γιούς τους να μένουν με φίλους στην Αγγλία, προκειμένου να μην διακινδυνέψει η υγεία τους στις βρετανικές αποικίες. Πολύ νωρίς, ο Τούρινγκ παρουσίασε τα σημάδια της μεγαλοφυίας του, που επρόκειτο να επιδείξει και αργότερα. Λέγεται ότι διδάχθηκε να διαβάζει σε τρεις εβδομάδες και παρουσίαζε μεγάλη οικειότητα με τους αριθμούς και τους γρίφους.

Οι γονείς του τον έγραψαν στο St. Michael, ένα ημερήσιο σχολείο, όταν ήταν έξι ετών. Η διευθύντρια αναγνώρισε τη μεγαλοφυία του αρχικά, όπως πολλοί από τους εκπαιδευτικούς του. Το 1926, στην ηλικία των 14 ετών, πήγε στο σχολείο Sherborne στο Dorset εσώκλειστος. Η πρώτη ημέρα του συνέπεσε με μια γενική απεργία στην Αγγλία και έτσι οδήγησε μόνος του, πάνω από εξήντα μίλια με το ποδήλατό του από το Σαουθάμπτον μέχρι το σχολείο του, αφού σταμάτησε σε ένα πανδοχείο για να περάσει την νύχτα - ένας άθλος που αναφέρθηκε και στον τοπικό Τύπο της εποχής.

Η φυσική κλίση του Τούρινγκ προς τα μαθηματικά και την επιστήμη δεν ήταν ικανή να κερδίσει τον σεβασμό των δασκάλων του στο Sherborne, ένα διάσημο και ακριβό δημόσιο σχολείο, το οποίο έδινε περισσότερη έμφαση στους κλασσικούς. Ο διευθυντής του έγραψε στους γονείς του: "Ελπίζω ότι δεν θα πέσει μεταξύ δύο σχολών. Εάν πρόκειται να μείνει στο δημόσιο σχολείο, πρέπει να στοχεύσει να γίνει μορφωμένος. Εάν πρόκειται να γίνει απλώς επιστημονικός ειδικός, σπαταλά το χρόνο του σε ένα δημόσιο σχολείο". Παρά το γεγονός αυτό, ο Τούρινγκ συνέχίσε να παρουσιάζει αξιοπρόσεκτες δυνατότητες στις επιστήμες που αγαπούσε, λύνοντας προηγμένα προβλήματα του 1927 χωρίς ακόμη να έχει μελετήσει το στοιχειώδη λογισμό. Το 1928, σε ηλικία δέκα έξι ετών, ο Τούρινγκ μελέτησε την εργασία του Άλμπερτ Αϊνστάιν και όχι μόνο την κατάλαβε αλλά προέκτεινε τα ερωτήματα του Αινστάιν για τους νόμους του Νεύτωνα για την κίνηση, σε ένα κείμενο το οποίο δεν δημοσιεύθηκε.

Οι ελπίδες και οι φιλοδοξίες του Τούρινγκ στο σχολείο αυξήθηκαν από τα ισχυρά αισθήματά του για το φίλο του Christopher Morcom, με τον οποίο ερωτεύτηκε, αν και δεν υπήρχε ανταπόκριση. Ο Morcom πέθανε μόνο μερικές εβδομάδες πριν από το τελευταίο εξάμηνο τους στο Sherborne, από περιπλοκές της βοοειδούς φυματίωσης, μετά από κατανάλωση μολυσμένου γάλατος αγελάδας.

[Επεξεργασία] Κολέγιο και η εργασία του για την υπολογισιμότητα

Λόγω της απροθυμίας του να εργαστεί τόσο σκληρά στις κλασσικές μελέτες όσο στην επιστήμη και τα μαθηματικά, ο Τούρινγκ απέτυχε να κερδίσει μια υποτροφία στο κολέγιο Trinity του Καίμπριτζ και πήγε στο κολέγιο της δεύτερης επιλογής του, στο κολέγιο King's του Καίμπριτζ. Σπούδασε κάτω από την επίβλεψη του Hardy, ένα σεβαστό μαθηματικό, ο οποίος είχε την έδρα Sadleirian στο Καίμπριτζ και κατόπιν σε ένα κέντρο μαθηματικής έρευνας και μελέτης, από το 1931 ως το 1934. Το 1935 εκλέχτηκε συνεργάτης στο King's College. Στο βαρυσήμαντο έγγραφό του "Για τους υπολογίσιμους αριθμούς, με μια εφαρμογή στην αποφασισιμότητα", ο Τούρινγκ αναδιατύπωσε τα αποτελέσματα του 1931 του Κούρτ Γκέντελ για τα όρια της απόδειξης και του υπολογισμού, αντικαθιστώντας την επίσημη γλώσσα του Γκέντελ από αυτές που καλούνται τώρα καθολικές μηχανές Turing, επίσημες και απλές συσκευές. Απέδειξε ότι μια τέτοια μηχανή θα ήταν σε θέση να υπολογίσει οποιοδήποτε κατανοητό μαθηματικό πρόβλημα εάν ήταν δυνατό να αναπαρασταθεί από έναν αλγόριθμο, ακόμα κι αν καμία πραγματική μηχανή Turing δεν θα ήταν πιθανό να έχει τις πρακτικές εφαρμογές, όντας πολύ πιο αργή από τις εναλλακτικές λύσεις. Οι μηχανές Turing είναι μέχρι σήμερα το κεντρικό αντικείμενο μελέτης της θεωρίας υπολογισμού.

Το μεγαλύτερο μέρος του 1937 και του 1938, το ξόδεψε στο πανεπιστήμιο Princeton, όπου σπούδασε υπό την επίβλεψη του Alonzo Church. Το 1938 έλαβε το διδακτορικό του από το Princeton και η διατριβή του εισήγαγε την έννοια του hypercomputation (υπερ-υπολογισμού) όπου οι μηχανές Turing αυξάνονται με τους αποκαλούμενους χρησμούς, επιτρέποντας μια μελέτη των προβλημάτων που δεν μπορούν να λυθούν αλγοριθμικά.

Πίσω στο Καίμπριτζ το 1939, παρευρέθηκε στις διαλέξεις από το Λούντβιχ Βίτγκενσταιν για τα θεμέλια των μαθηματικών. Οι δυο τους διαφώνησαν, με τον Τούρινγκ να υποστηρίζει τον φορμαλισμό και τον Βίτγκενσταιν να υποστηρίζει ότι τα μαθηματικά υπερεκτιμούνται και δεν ανακαλύπτουν καμία απολύτως αλήθεια.

[Επεξεργασία] Κρυπτογραφική ανάλυση

Κατά τη διάρκεια του 2ου παγκόσμιου πολέμου ήταν σημαντικός συμμετέχων στις προσπάθειες στο πάρκο Bletchley να σπάσουν τους γερμανικούς κωδικούς. Η εργασία του Turing κρατήθηκε μυστική μέχρι τη δεκαετία του '70, ακόμη και οι στενοί φίλοι του δεν την ήξεραν. Συνέβαλε με διάφορες μαθηματικές ιδέες για το σπάσιμο της μηχανής Ένιγμα και Lorenz SZ 40/42. Σε δύο αγροκτήματα στο ναυπηγείο στο πάρκο Bletchley, ο Turing εργάστηκε από το 1939 εως το 1940 όταν και μετακινήθηκε προς την Ομάδα 8. Ο Turing συνειδητοποίησε ότι δεν ήταν απαραίτητο να εξεταστούν όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί για να σπάσουν τους κωδικούς της μηχανή του αινίγματος. Απέδειξε ότι ήταν δυνατό να εξετάσει τις σωστές τοποθετήσεις των διακοπτών (περίπου ένα εκατομμύριο συνδυασμοί) χωρίς να πρέπει να εξεταστούν οι τοποθετήσεις του πίνακα συνδέσεων (περίπου 157 εκατομμύριο συνδυασμοί). Ενώ ακόμα ένας τρομερός στόχος, ένα εκατομμύριο συνδυασμοί ήταν επιτεύξιμοι χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρομηχανική μηχανή - τη βόμβα, ονομασμένη από τη πολωνική σχεδιασμένη bomba. Για ένα χρόνο, ο Turing ήταν επικεφαλής της καλύβας 8, το τμήμα αρμόδιο για τα γερμανικά ναυτικά σήματα. Ο Turing εφήυρε επίσης την τεχνική Banburismus για να βοηθήσει στο σπάσιμο της Γερμανική κρυπτογραφικής συσκευής Enigma. Για να βοηθήσει, ο πρώτος ψηφιακός προγραμματίσημος ηλεκτρονικός υπολογιστής αναπτύχθηκε, ο Κολοσσός. Ο Turing, εντούτοις, δεν συμμετείχε άμεσα - ο κολοσσός σχεδιάστηκε και χτίστηκε στον ερευνητικό σταθμό ταχυδρομείων στο Hill Dollis από μια ομάδα που οδηγήθηκε από τον Thomas Flowers το 1943.

Στο τελευταίο μέρος του πολέμου, ο Turing ανέλαβε (με το μηχανικό Donald Bayley) το σχέδιο μιας φορητής μηχανής με κωδικό Delilah για να επιτρέψει τις ασφαλείς μεταδόσεις φωνής. Προορισμένος για τις διαφορετικές εφαρμογές, Το Delilah στερήθηκε τη δυνατότητα που χρησιμοποιείται πέρα από τις μεγάλης απόστασης ραδιο μεταδόσεις. Το Delilah ολοκληρώθηκε πάρα πολύ αργά για να χρησιμοποιηθεί στον πόλεμο. Ενώ ο Turing το κατέδειξε στους ανώτερους υπαλλήλους με την κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση μιας καταγραφής μιας ομιλίας του Winston Churchill, δεν υιοθετήθηκε για τη χρήση.

[Επεξεργασία] Εργασία για τους πρώτους υπολογιστές και τη δοκιμή Turing

Ο Turing ήταν πολύ καλός αθλητής μαραθωνίου. Ο καλύτερος χρόνος του, 2 ώρες, 46 λεπτά και 3 δευτερόλεπτα, ήταν μόλις 11 λεπτά πιό αργός από τον ανατίστοιχο του νικητή στους ολυμπιακούς αγώνες του 1948. Από το 1945 ως το 1947, εργάστηκε στο εθνικό φυσικό εργαστήριο, πάνω στο σχέδιο της αυτόματης μηχανή υπολογισμού. Παρουσίασε μια εργασία στις 19 Φεβρουαρίου του 1946, η όποια ήταν το πρώτο πλήρες σχέδιο ενός υπολογιστή. Αν και πέτυχε το σχεδιασμό της αυτόματης μηχανής υπολογισμού, υπήρξαν καθυστερήσεις στην έναρξη του προγράμματος και απογοητεύτηκε. Στα τέλη του 1947 επέστρεψε στο Καίμπριτζ για ένα έτος. Ενώ ήταν στο Καίμπριτζ, η κατασκευή της αυτόματης μηχανής υπολογισμού σταμάτησε προτού αρχίσει.

Το 1949 έγινε αναπληρωτής διευθυντής του εργαστηρίου υπολογισμού στο πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, και εργαζόμενος στο λογισμικό για έναν από τους πρώτους αληθινούς υπολογιστές - το Μάντσεστερ Mark Η. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου συνέχισε να κάνει περισσότερη αφηρημένη εργασία και στα μηχανήματα υπολογισμού και τη νοημοσύνη. Ο Τούρινγκ αντιμετώπισε το πρόβλημα της τεχνητής νοημοσύνης, και πρότεινε ένα πείραμα γνωστό σήμερα ως δοκιμή Turing, μια προσπάθεια να καθοριστούν πρότυπα για μια μηχανή που καλείται νοήμων.

Το 1948, ο Τούρινγκ, συνεργάζεται με τον προηγούμενο προπτυχιακό συνάδελφό του, Champernowne και αρχίζει ένα πρόγραμμα σκακιού για έναν υπολογιστή που δεν έχει υπάρξει ακόμα. Το 1952, χωρίς έναν υπολογιστή αρκετά ισχυρό να εκτελέσει το πρόγραμμα, ο Τούρινγκ έπαιξε ένα παιχνίδι στο οποίο μιμήθηκε τον υπολογιστή, σκεφτόμενος για μισή ώρα ανά κίνηση. Το παιχνίδι καταγράφηκε και το πρόγραμμα έχασε από έναν συνάδελφο του Τούρινγκ. Εντούτοις, λέγεται ότι το πρόγραμμα κέρδισε ένα παιχνίδι ενάντια στη σύζυγο του Champernowne.

[Επεξεργασία] Εργασία για το σχηματισμό σχεδίων και τη μαθηματική βιολογία

Ο Turing εργάστηκε από το 1952 μέχρι το θάνατό του το 1954, στη μαθηματική βιολογία και συγκεκριμένα στην μορφογένεση. Δημοσίευσε ένα έγγραφο για το θέμα αποκαλούμενο "Χημική βάση της μορφογένεσης" το 1952. Το κεντρικό ενδιαφέρον του για τον τομέα ήταν η ύπαρξη των αριθμών Fibonacci στις δομές των φυτών. Χρησιμοποίησε τις εξισώσεις αντίδραση-διάχυσης που είναι τώρα κεντρικές στον τομέα του σχηματισμού σχεδίων. Τα γραπτά αυτά ήταν αδημοσίευτα έως το 1992 όταν δημοσιεύθηκε συγκεντρωμένο το έργο του Τούρινγκ.

Άγαλμα προς τιμή του Τούρινγκ στο Sackville Park

[Επεξεργασία] Συνέχιση για την ομοφυλοφυλία και το θάνατο Turing

Η καταδίκη του Τούρινγκ για ομοφυλοφυλία του κατέστρεψε τη σταδιοδρομία. Το 1952, ο εραστής του βοήθησε έναν συνεργό προκειμένου να διαρήξει το σπίτι του Τούρινγκ. Ο Τούρινγκ πήγε στην αστυνομία να καταγγείλει το έγκλημα. Ως αποτέλεσμα της έρευνας της αστυνομίας, ο Τούρινγκ ειπώθηκε να έχει σεξουαλική σχέση με ένα 19χρονο άτομο και ο Turing χρεώθηκε με την κατηγορία της σεξουαλικής διαστροφής. Δεν πρόσφερε καμία υπεράσπιση στον εαυτό του και τελικά καταδικάστηκε. Μετά από μια καλά κοινοποιημένη δοκιμή, του δόθηκε η επιλογή μεταξύ της φυλάκισης και μιας ορμονικής θεραπείας για τη μείωση της λίμπιντο. Επέλεξε τις εγχύσεις ορμονών οιστρογόνων, οι οποίες διήρκησαν ένα έτος, με παρενέργειες όπως η ανάπτυξη στήθους. Το 1954, πέθανε από δηλητηρίαση κυανίου, προφανώς από ένα μήλο που άφησε μισοφαγωμένο και περιείχε κυάνιο. Οι περισσότεροι θεωρούν ότι ο θάνατός του ήταν σκόπιμος οπότε και θεωρήθηκε αυτοκτονία. Η μητέρα του, εντούτοις, επίπονα υποστήριξε ότι η κατάποση οφειλόταν στην απρόσεκτη αποθήκευση εργαστηριακών χημικών ουσιών του. Οι φίλοι του ισχυρίστηκαν ότι ο Τούρινγκ είναι πιθανό να είχε αυτοκτονήσει με αυτόν τον τρόπο, για να δώσει στη μητέρα του κάποια εναλλακτική αιτία για το θάνατο του.

[Επεξεργασία] Αναγνώριση

Ένα άγαλμα του Τούρινγκ παρουσιάστηκε στο Μάντσεστερ στις 23 Ιουνίου του 2001. Βρίσκεται στο πάρκο Sackville, μεταξύ του πανεπιστημίου του Μάντσεστερ στην οδό Whitworth. Για να χαρακτηρίσει την 50ή επέτειο του θανάτου του, μια αναμνηστική πινακίδα παρουσιάστηκε στην προηγούμενη κατοικία του, Hollymeade, στο Wilmslow στις 7 Ιουνίου, 2004.

Το βραβείο Turing δίνεται από την Association for Computing Machinery σε ένα πρόσωπο για τις τεχνικές συνεισφορές στην κοινότητα των υπολογιστών. Θεωρείται το αντίστοιχο του βραβείου Νόμπελ στον κόσμο των υπολογιστών. Το ίδρυμα Alan Turing άρχισε από το πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ το καλοκαίρι του 2004. Ένας εορτασμός της ζωής και των επιτευγμάτων του Turing διοργανώθηκε στο πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ στις 5 Ιουνίου 2004.