Alan Turing

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Alan Mathison Turing
Ilustracja
Data i miejsce urodzenia 23 czerwca 1912
Londyn
Data i miejsce śmierci 7 czerwca 1954
Wilmslow
Przyczyna śmierci samobójstwo
Zawód matematyk
Narodowość Brytyjczyk
Rodzice Julius Turing, Ethel Turing
Alan Turing signature.svg
Strona internetowa

Alan Mathison Turing (ur. 23 czerwca 1912 w Londynie, zm. 7 czerwca 1954 w Wilmslow) – angielski matematyk, kryptolog, twórca pojęcia maszyny Turinga i jeden z twórców informatyki. Uważany za ojca sztucznej inteligencji[1][2].

Życiorys[edytuj]

Dzieciństwo i młodość[edytuj]

Jego ojciec, Julius Turing, był pracownikiem indyjskiej służby cywilnej (Indian Civil Service) i razem z żoną Ethel Turing (z domu Stoney) (1881-1976) mieszkał w Chatrapur niedaleko Madrasu w południowych Indiach. Tam też Alan Turing został poczęty jesienią 1911[3][4]. Ponieważ rodzice przyszłego matematyka chcieli, aby dziecko urodziło się w Anglii, opuścili Indie i wrócili do Maida Vale w Londynie. 23 czerwca 1912 w Londynie urodził się Alan Mathison Turing[5][6]. Turing miał starszego brata, Johna. Jego ojciec niedługo po jego narodzinach wrócił do Indii, natomiast matka wyjechała piętnaście miesięcy później, w połowie września 1913, pozostawiając Alana pod opieką nianiek.

Rodzice zapisali go do szkoły St Michael gdy miał 6 lat.

W 1926 roku Alan Turing rozpoczął naukę w Sherbone School w Sherborne (Dorset). Początek jego nauki zbiegł się ze strajkiem generalnym w 1926 r. w Wielkiej Brytanii. Turingowi bardzo jednak zależało na obecności i aby przybyć na pierwszy dzień nauki jechał na rowerze bez opieki ponad 60 mil (97 km) z Southampton do szkoły, zatrzymując się na noc w gospodzie[7]. Od samego początku nauki wykazywał duże zdolności w dziedzinie nauk ścisłych, jednak źle czuł się w szkole, która kształciła przyszłą kadrę przywódczą Imperium Brytyjskiego.

Uczęszczając do Sherborne School, Alan odkrył swoją orientację homoseksualną. Skłoniło go do refleksji, które sprawiły, że porzucił myślenie relgijne i stał się ateistą, przyjął przekonania racjonalistyczne[8].

Wówczas też zakochał się w Christopherze Morcomie. Ten jednak zmarł niedługo później – 13 lutego 1930 – w wyniku powikłań spowodowanych bydlęcą odmianą gruźlicy, nabytej po wypiciu zarażonego krowiego mleka w dzieciństwie[9].

Studia i praca naukowa[edytuj]

King’s College w Cambridge

Po śmierci Morcoma Turing zaczął jeszcze ciężej pracować, aż w 1931 uzyskał stypendium naukowe na King’s College w Cambridge.

Studiował tam matematykę od 1931 do 1934 roku, kończąc te studia z wyróżnieniem. W 1935 roku, w wieku 22 lat obronił pracę doktorską, w której udowodnił wersję centralnego twierdzenia granicznego[10]. Komisja oceniająca pracę nie wiedziała, że twierdzenie zostało już udowodnione przez Jarla Lindeberga w 1922 roku.

Przebywając w Cambridge Turing napisał swoją prawdopodobnie najważniejszą pracę matematyczną On Computable Numbers, czyli O liczbach obliczalnych. To właśnie w niej wprowadził abstrakcyjną maszynę, która była w stanie wykonywać zaprogramowaną matematyczną operację, czyli algorytm. Maszyna mogła wykonać tylko jeden, określony algorytm, na przykład mogła podnieść liczbę do kwadratu, podzielić, dodać, odjąć. Według Turinga liczby miały być podawane maszynie za pomocą papierowej taśmy podobnej do taśmy z melodią zapisaną dla pianoli. W swojej pracy Turing opisał wiele takich maszyn, które uzyskały wspólne miano maszyn Turinga.

Następnie Turing opracował tak zwaną uniwersalną maszynę Turinga, która w zależności od instrukcji zapisanej na taśmie miała wykonywać dowolną operację. W ten sam sposób udowodnił, że nie istnieje algorytm pozwalający odpowiedzieć na pytanie dotyczące nierozstrzygalności każdego innego twierdzenia (dlaczego?), a zatem nawet uniwersalna maszyna Turinga nie była w stanie zidentyfikować wszystkich nierozstrzygalnych stwierdzeń. Było to ostateczne rozwiązanie zagadnienia nierozstrzygalności wprowadzonego do logiki matematycznej przez Kurta Gödla.

W tej samej pracy Turing przedstawił schemat pierwszego komputera przygotowany w oparciu o prace Charlesa Babbage'a i jego projekt maszyny różnicowej nr 2. Był to projekt, którego realizacja wykraczała poza możliwości ówczesnej techniki, jednakże z inżynierskiego punktu widzenia był prawidłowy. Dzięki pracy O liczbach obliczalnych w wieku 26 lat Turing został uznany za jednego z najwybitniejszych matematyków świata. Bardzo szybko robił karierę naukową, został nawet członkiem King’s College.

Wkład w kryptologię[edytuj]

Muzealna replika bomby Turinga – widok ogólny...
...i detal

W 1939 roku Rządowa Szkoła Kodów i Szyfrów zaproponowała Turingowi podjęcie pracy kryptoanalityka w Bletchley. Tam też matematyk (na przełomie 1939 i 1940 roku) zaprojektował tzw. bombę Turinga (częściowo w oparciu o prace polskich kryptoanalityków, np. Mariana Rejewskiego – zob. bomba kryptologiczna), urządzenie służące do łamania kodu Enigmy. Było to urządzenie, dzięki któremu rozszyfrowywanie wiadomości zapisanych przy użyciu niemieckiej maszyny szyfrującej było dużo prostsze, tańsze i skuteczniejsze. Bletchley posiadało piętnaście takich bomb, każdą przeznaczoną do jednej wiadomości.

W 1940 r. Alan Turing opracował własną bombę kryptologiczną. Pierwsza wersja nie była wystarczająco szybka więc 8 sierpnia przy współpracy matematyka Gordona Welchmana powstała jej ulepszona wersja zwana bombą Turinga-Welchmana. Było to jedno z pięciu najważniejszych osiągnięć kryptoanalitycznych Alana Turinga w czasie II wojny światowej. Pozostałe to: wydedukowanie procedury dla wskaźnika używanego przez niemiecką marynarkę wojenną, opracowanie statystycznej procedury zwanej Banburismus pozwalającej na bardziej efektywne wykorzystanie bomb kryptologicznych, opracowanie procedur dla wypracowania ustawienia kół w Lorenz SZ 40/42 (Tuńczyk), pod koniec wojny wynalezienie przenośnych scramblerów o nazwie kodowej Delilah do bezpiecznej transmisji głosowej.

W styczniu 1940 r. Alan Turing spędził kilka dni w ośrodku wywiadu Bruno we Francji, w którym pracowali przerzuceni tam po wybuchu wojny polscy matematycy: Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski. Brytyjczycy dostarczyli im wtedy również komplet wykonanych według polskich instrukcji w Bletchley Park arkuszy perforowanych zwanych płachtami Zygalskiego[11]. Marian Rejewski, który był autorem wspomnień o tym wydarzeniu zapamiętał, że Turing był zainteresowany szczegółami połączeń wtyczkowych (Steckenverbindungen) w maszynie Enigma a także trzyliterowymi kodami stosowanymi przez Luftwaffe[12].

Turing miał w Bletchley Park opinię człowieka ekscentrycznego[5]. Jako alergik w czerwcu każdego roku cierpiał na katar sienny i chroniąc się przed alergenami pracował w masce przeciwgazowej[13].

Pracując w Bletchley, Turing był utalentowanym biegaczem długodystansowym. Biegał czasami 40 mil (64 km) gdy potrzebował dostać się do Londynu na spotkania na wysokim szczeblu[14], i miał formę biegacza na światowym olimpijskim poziomie[15].

W 1941 roku nastąpiła zmiana na stanowisku dyrektora Bletchley. Nowy szef, komandor Edward Travis zablokował kryptoanalitykom dostęp do funduszy na badania i budowę bomb. Wówczas Alan Turing i jego współpracownicy zwrócili się bezpośrednio do Winstona Churchilla po dotacje na prace związane z kryptoanalizą. Dotacje te otrzymali i w rok później Bletchley posiadało już czterdzieści dziewięć bomb. Powstała także stacja bomb w Gayhurst Manor. Wówczas (pośrednio) publicznie ogłoszono rekrutację do Bletchley, publikując w Daily Telegraph krzyżówkę. Sześciu czytelników, którzy poprawnie ją rozwiązali i przeszli test zorganizowany przez MI-6, zostało zatrudnionych razem z Turingiem w Bletchley.

W 1941 r. Turing zaproponował małżeństwo współpracowniczce Joan Clarke, ale ich zaręczyny trwały krótko. Po jej chłodnej reakcji na wyznanie Turinga na temat jego homoseksualności zdecydował, że nie może się z nią ożenić[16].

W 1945 r. Turing został odznaczony Orderem Imperium Brytyjskiego za zasługi w czasie II wojny światowej, ale jego dokonania na tym polu pozostawały tajemnicą przez wiele lat.

Wkład w informatykę[edytuj]

Po wojnie Alan Turing zaprojektował jeden z pierwszych elektronicznych, programowanych komputerów. Był również pomysłodawcą tak zwanego testu Turinga – eksperymentu będącego próbą formalnego zdefiniowania sztucznej inteligencji.

Pomnik Alana Turinga w Manchesterze

Od 1945 do 1947 roku Turing mieszkał w Richmond, w Londynie[17]. W tym czasie pracował nad projektem ACE (Automatic Computing Engine) w National Physical Laboratory (NPL). 19 lutego 1946 roku przedstawił referat, który był pierwszym szczegółowym projektem programu komputerowego[18]. Chociaż praca Von Neumanna First Draft of a Report on the EDVAC poprzedzała prace Turinga, to jednak była ona znacznie mniej szczegółowa[19]. Chociaż ACE było możliwe do skonstruowania, tajemnica otaczająca wojenne projekty w Bletchley Park doprowadziła do opóźnień w rozpoczęciu realizacji projektu co rozczarowało Turinga. Pod koniec 1947 roku wrócił do Cambridge na roczny urlop. Gdy był w Cambridge, Pilot ACE został zbudowany pod jego nieobecność. Swój pierwszy program zrealizował 10 maja 1950. Chociaż ACE Turinga nigdy nie został zbudowany, wiele komputerów na całym świecie dużo mu zawdzięcza np. amerykański Bendix G-15.

W 1948 roku Turing został mianowany recenzentem w Katedrze Matematyki na Uniwersytecie w Manchesterze. W 1949 roku został zastępcą dyrektora Computing Laboratory, pracował tam nad oprogramowaniem dla jednego pierwszych komputerów, Manchester Mark I. W tym czasie kontynuował swe prace teoretyczne. W artykule „Computing Machinery and Intelligence” (Maszyny obliczeniowe i inteligencja)[20], Turing poruszył problem sztucznej inteligencji, i zaproponował eksperyment, który stał się znany jako test Turinga. Jest to próba zdefiniowania normy dla maszyny określanej mianem „inteligentnej”. Idea polegała na tym, że o komputerze można powiedzieć, że „myśli” jeśli człowiek przeprowadzający eksperyment nie jest w stanie stwierdzić poprzez konwersację czy ma do czynienia z człowiekiem czy z maszyną[21]. W artykule Turing zasugerował, że zamiast budować program do symulacji dorosłych myśli, można by stworzyć prostszy do symulacji umysłu dziecka, a następnie poddać go kształceniu. Odwróconą formą testu Turinga jest szeroko stosowany w Internecie, CAPTCHA (Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart), w którym maszyna sprawdza czy ma do czynienia z maszyną czy człowiekiem.

W 1948 r. Turing, pracując ze swoim byłym kolegą ze studiów, D.G. Champernowne, zaczął pisać program szachowy dla komputera, który jeszcze nie istniał. W 1952 roku, brakowało komputera wystarczająco silnego, aby uruchomić program. Turing symulował więc pracę komputera, realizując ruch w czasie około pół godziny. Zapis szachowy tej partii jest dostępny w internecie[22]. Program przegrał z kolegą Turinga Alickiem Glennie.

Alan Turing wynalazł również w 1948 r. metodę rozkładu LU czyli rozkładu macierzy na macierz trójkątną dolną (ang. lower) i macierz trójkątną górną (ang. upper)[23].

Wkład Alana Turinga w biologię matematyczną[edytuj]

Turing od 1952 roku aż do śmierci w 1954 roku pracował nad zagadnieniami biologii matematycznej, w szczególności nad procesem morfogenezy. W 1952 roku opublikował pracę pod tytułem The Chemical Basis o Morphogenesis, wysuwając hipotezę odnośnie tworzenia się wzorców. Jego centrum zainteresowania w tym zakresie było zrozumienie filotaksji Fibonacciego czyli istnienie liczb Fibonacciego w strukturze ulistnienia roślin. Posługiwał się równaniami reakcji-dyfuzji co jest kluczowe w zakresie formowania się wzorców. Późniejsze prace pozostały nieopublikowane aż do 1992 roku, kiedy opublikowano Dzieła zebrane A.M. Turinga. Jego wkład jest uważany za fundamentalne dzieło w tej dziedzinie[24].

Oskarżenie o naruszenie moralności i śmierć[edytuj]

Tablica pamięci Turinga w Wilmslow, Cheshire

Kierujący wywiadem brytyjskim Steward Menzies wiedział, że Turing był gejem jednakże ponieważ nie stwarzał problemów w swoim otoczeniu a z punktu widzenia powierzonych mu zadań był niezbędny, przez długi czas nie podejmowano żadnych kroków przeciwko niemu. Postanowiono, że dopiero po 1944 r., gdy zakończy swe najważniejsze prace będzie można się go pozbyć[25].

W styczniu 1952 r. Turing spotkał w kinie w Manchesterze Arnolda Murray'a. Po lunchu, Turing zaprosił go na weekend do swojego domu. Murray przyjął zaproszenie, chociaż się nie pojawił. Spotkali się ponownie w Manchesterze w poniedziałek po weekendzie i Murray zgodził się towarzyszyć Turingowi do jego domu. Kilka tygodni później Murray odwiedził dom Turinga ponownie i spędził tam noc[16].

W 1952 roku włamano się do domu Alana Turinga, który poinformował o tym fakcie policję. W wyniku jej śledztwa Turing potwierdził, że jest homoseksualistą[5].

Seks homoseksualny był w Wielkiej Brytanii w tym czasie nielegalny[3], i obaj zostali oskarżeni zgodnie z §11. prawa karnego znowelizowanego ustawą z 1885 roku[16].

Wówczas Alan został oskarżony o naruszenie moralności publicznej – za homoseksualne stosunki z 19-latkiem wytoczono przeciwko niemu proces. Sąd dał mu wybór: więzienie albo terapię hormonalną. Turing wybrał terapię – konsultacje z psychiatrą i roczną kurację hormonalną – polegającą na przyjmowaniu estrogenu (kastracja chemiczna). Skutkiem ubocznym kuracji była między innymi ginekomastia.

Wskutek skazania stracił certyfikat dostępu do poufnych informacji oraz odsunięto go od badań związanych z konstrukcją komputera. 7 czerwca 1954 Turing zamknął się w swojej sypialni i popełnił samobójstwo.

8 czerwca 1954 r. Turinga znaleziono martwego. Zmarł dzień wcześniej. Badanie przyczyn śmierci wykazało, że została ona spowodowana zatruciem cyjankiem. Gdy ciało Turinga zostało odnalezione obok łóżka znajdowało się na wpół zjedzone jabłko i chociaż jabłko nie zostało poddane testom na obecność cyjanku[3], to przypuszczenie było nośnikiem, za pomocą którego śmiertelna dawka cyjanku została wprowadzona do organizmu. Prowadzący śledztwo ustalili, że popełnił samobójstwo. Ciało Turinga zostało poddane kremacji w krematorium 12 czerwca 1954[3]. Matka Turinga twierdziła stanowczo, że spożycie cyjanku musiało być przypadkowe, spowodowane przez nieostrożne przechowywanie chemikaliów laboratoryjnych przez syna. Biograf Andrew Hodges sugeruje, że Turing mógł popełnić samobójstwo w sposób budzący wątpliwości całkiem celowo, aby dać matce pewną możliwość pozostawania w przekonaniu o nieumyślności swego działania[3]. David Leavitt zasugerował, że Turing odtworzył scenę z animowanego filmu Walta Disney'a Królewna Śnieżka z 1937 roku, jego ulubionej bajki[16].

Epitafium Alana Turinga[edytuj]

Hyperboloids of wondrous Light

Rolling for aye through Space and Time

Harbour those Waves which somehow Might

Play out God's holy pantomime[26]

Wpływ śmierci Alana Turinga[edytuj]

Czasopismo „New Statesman” opublikowało tekst ostro krytykujący homofobiczne prawo. W maju 1954 r. konserwatysta sir David Maxwell Fyfe będący wtedy ministrem spraw wewnętrznych powołał komisję do zbadania zasadności zakazu seksu homoseksualnego zawartego w prawie. Prace komisji zakończyły się opublikowaniem 4 września 1957 r. tzw. Raport Wolfendena wskazującego jednoznacznie, że seks między dwoma mężczyznami nie powinien być karany zaś sama homoseksualność nie jest chorobą psychiczną. Sam inicjator powstania komisji Fyfe był przeciwny wprowadzeniu w życie zaleceń raportu i udało się to dopiero po dojściu do władzy lewicowej Partii Pracy w 1964 r[27].

Przeprosiny rządu brytyjskiego[edytuj]

Premier Gordon Brown we wrześniu 2009 przeprosił w imieniu rządu Wielkiej Brytanii za „całkowicie niesprawiedliwe” i „straszne” potraktowanie Turinga[28].

W 2013 królowa Elżbieta II pośmiertnie ułaskawiła Turinga[29]. W 2014 r. powstał (o nim i jego pracy nad Enigmą) film pt. Gra tajemnic, w którym w rolę Turinga wcielił się Benedict Cumberbatch.

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. Steven Homer, Alan L. Selman, Computability and Complexity Theory, „Springer Verlag Skocz do góry ↑”, 2001, s. 35, ISBN 0-3879-5055-9.
  2. Steven Homer, Alan L. Selman, Computability and Complexity Theory, Springer Science & Business Media, 2001, ISBN 9780387950556 [dostęp 2017-04-22] (ang.).
  3. a b c d e Andrew Hodges: Alan Turing: the enigma. London: Burnett Books, 1992. ​ISBN 0-04-510060-8
  4. Alan Turing Internet Scrapbook, www.turing.org.uk [dostęp 2017-04-22].
  5. a b c Andrew Hodges, Enigma: życie i śmierć Alana Turinga, Prószyński i S-ka, Warszawa 2002
  6. Alan Turing Internet Scrapbook, www.turing.org.uk [dostęp 2017-04-22].
  7. Douglas R. Hofstadter: Metamagical Themas: Questing for the Essence of Mind and Pattern. Basic Books, 1985. ​ISBN 0-465-04566-9​. OCLC 230812136.  (ang.)
  8. Paul Gray, Computer Scientist: ALAN TURING, „Time”, 29 marca 1999, ISSN 0040-781X [dostęp 2017-04-22].
  9. Alan Turing: Life and Legacy of a Great Thinker. Christof Teuscher (red.). Springer-Verlag, 2004. ​ISBN 3-540-20020-7​. OCLC 53434737 62339998.  (ang.)
  10. decembre2009, www.jehps.net [dostęp 2017-04-22].
  11. Marian Rejewski: Remarks on Appendix 1 to „British Intelligence in the Second World War” by F.H. Hinsley 1982.
  12. Christof Teuscher, Alan Turing: Life and Legacy of a Great Thinker, Springer Science & Business Media, 2004, ISBN 9783540200208 [dostęp 2017-04-22] (ang.).
  13. Ronald Lewin: Ultra Goes to War: The Secret Story. Wyd. Classic Penguin. London, England: Hutchinson & Co, 1978, s. 57, seria: Classic Military History. ​ISBN 978-1-56649-231-7​. (ang.)
  14.  Anthony Cave Brown: Bodyguard of Lies: The Extraordinary True Story Behind D-Day. 1975.  (ang.)
  15. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać An Olympic honour for Alan Turing, „The Guardian”, 10 marca 2010, ISSN 0261-3077 [dostęp 2017-04-22] (ang.).
  16. a b c d David Leavitt: The man who knew too much: Alan Turing and the invention of the computer. Phoenix, 2007. ​ISBN 978-0-7538-2200-5​.  (ang.)
  17. Alan Mathison Turing blue plaque, openplaques.org [dostęp 2017-04-22] (ang.).
  18. B. Jack Copeland: Colossus: The secrets of Bletchley Park's code-breaking computers. Oxford University 
  19. http://www.cs.ncl.ac.uk/research/pubs/books/papers/133.pdf
  20. Mind (październik 1950) (ang.).
  21. http://eprints.ecs.soton.ac.uk/7741
  22. Alan Turing vs Alick Glennie (1952) "Turing Test", www.chessgames.com [dostęp 2017-04-22].
  23. Intusoft Newsletter, May 2003, www.intusoft.com [dostęp 2017-04-22].
  24. deodands: Turing's Last, Lost Work, 23 sierpnia 2003 [dostęp 2017-04-22] [zarchiwizowane z adresu 2003-08-23].
  25. Anthony Cave Brown: C : The Secret Life of Sir Stewart Graham Menzies, Spymaster to Winston Churchill. Macmillan, 1987. ​ISBN 978-0025173903​.  (ang.)
  26. Browse the Turing Digital Archive, www.turingarchive.org [dostęp 2017-04-22] (ang.).
  27. Maciej Kirschenbaum. Lewica a LGBT : Wielka BrytaniaReplika. Dwumiesięcznik społeczno-kulturalny LGBTQ, 25/2010, s. 18-19 (2010), Warszawa: Stowarzyszenie Kampania Przeciw Homofobii, ISSN 1896-3617 (pol.).
  28. „To było straszne”. Brown przeprasza za kastrację Turinga. gazeta.pl, 2009-09-11. [dostęp 2013-12-24].
  29. Oliver Wright: Alan Turing gets his royal pardon for 'gross indecency' – 61 years after he poisoned himself (ang.). The Independent, 2013-12-23. [dostęp 2013-12-24].

Bibliografia[edytuj]

  • Andrew Hodges, Wiktor Bartol: Enigma: życie i śmierć Alana Turinga. Warszawa: Prószyński i S-ka, 2002. ISBN 83-7255-087-5.
  • Simon Singh, Piotr Amsterdamski: Księga szyfrów. Warszawa: Świat Książki, 2003. ISBN 83-7311-714-8.
  • Alan Turing, Maszyna licząca a inteligencja, w: Filozofia umysłu, red. Bohdan Chwedeńczuk, Aletheia, Warszawa 1995 (oryg. 1950)
  • Alan Turing, Can a machine think? (1956)

Linki zewnętrzne[edytuj]