Στη μνήμη του Alan Turing

alan_turingΣαν σήμερα 7 Ιουνίου κλείνουν 62 χρόνια από το θάνατο του διαπρεπή μαθηματικού, θεωρητικού της Λογικής, κρυπτογράφου και πρωτοπόρου στην ανάπτυξη της θεωρίας των υπολογιστών με τη θεμελιώδη δουλειά του στην έννοια του αλγορίθμου αλλά και της μηχανής Turing. 

Ο Turing έθεσε τα θεμέλια της σύγχρονης πληροφορικής, καθόρισε τα κριτήρια της τεχνητής νοημοσύνης, αποκωδικοποίησε τους μυστικούς κώδικες του γερμανικού στρατού (γεγονός που έσωσε εκατομμύρια ζωές και συνέβαλε να λήξει ταχύτερα ο Β’ Παγκόσμιος Πόλεμος) και σχεδόν έλυσε ένα βιολογικό αίνιγμα στη μορφογένεση, το οποίο ακόμη παραμένει ανεξιχνίαστο για τους ερευνητές.

Οι σπουδές του

turing-pupil

Σε ηλικία 15 ετών

Ο Alan Turing γεννήθηκε στο Λονδίνο στις 23 Ιουνίου 1912. Στα 13 του αποκαλύφθηκε το ταλέντο του Άλαν Τούρινγκ στα μαθηματικά, αν και τα γραπτά του χαρακτηρίζονταν από τους καθηγητές του «ακατάστατα και πρόχειρα». Το 1928, σε ηλικία 16 ετών, μελέτησε την εργασία του Άλμπερτ Αϊνστάιν και όχι μόνο την κατάλαβε, αλλά προεξέτεινε τα ερωτήματα του Αϊνστάιν για τους νόμους του Νεύτωνα για την κίνηση, σ’ ένα κείμενο το οποίο δεν δημοσιεύθηκε. Τα χρόνια εκείνα ανακαλύπτει την ομοφυλοφιλία του και ερωτεύεται ένα συμμαθητή του, ονόματι Κρίστοφερ Μόρκομ, ο οποίος όμως λίγους μήνες αργότερα πεθαίνει από βοοειδή φυματίωση, μετά από κατανάλωση μολυσμένου γάλακτος αγελάδας. Η απώλεια αυτή κλονίζει την πίστη του. Τον οδηγεί στον αθεϊσμό και στην πεποίθηση ότι όλα τα φαινόμενα έχουν υλιστική βάση.

Μετά το σχολείο γίνεται δεκτός στο Βασιλικό Κολλέγιο του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, όπου σπουδάζει μαθηματικά, με καθηγητές, μεταξύ άλλων, τον μαθηματικό και οικονομολόγο Τζον Μέιναρντ Κέινς και τον συγγραφέα Ε. Μ. Φόρστερ. Το 1936 δημοσιεύει την πραγματεία «On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem», που αναγνωρίζεται ως το λαμπρότερο έργο του. Στο άρθρο αυτό αποδεικνύει ότι υπάρχουν ορισμένα μαθηματικά προβλήματα που δεν μπορούν να επιλυθούν δια μιας σταθεράς, καθορισμένης διεργασίας, την οποία χαρακτήριζε ως διεργασία που μπορεί να εκτελεστεί από αυτόματη μηχανή. Αποδείκνυε, ακόμη, τη δυνατότητα κατασκευής μιας μηχανής γενικής χρήσης («Μηχανή Τούρινγκ»), η οποία, καταλλήλως προγραμματιζόμενη, θα μπορούσε να εκτελέσει το έργο οποιασδήποτε κατασκευασμένης για την επίλυση ειδικών προβλημάτων μηχανής. Αυτή ιδέα μια μηχανής γενικής χρήσης αποτέλεσε τη θεωρητική βάση για τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, που εμφανίστηκαν τη δεκαετία του ’40.

Ο Τούρινγκ συνέχισε τις σπουδές του στα Μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον στις ΗΠΑ και το 1938 αναγορεύτηκε διδάκτορας μαθηματικών, με τη διατριβή «Systems of Logic Based on Ordinals» . Με την αποφοίτησή του δέχτηκε τη θέση του καθηγητή μαθηματικής λογικής που του προσφέρθηκε στο King’s College, όπου και θα μπορούσε να είχε παραμείνει, αν δεν μεσολαβούσε ο Β’ Παγκόσμιος Πόλεμος και η εφεύρεση της «μηχανής Τούρινγκ».

Το έργο του

Εξελίσσοντας ακόμα περισσότερο την ιδέα του αλγορίθμου, δημιούργησε και τα πρώτα προγράμματα τα οποία ήταν κατάλληλα για να διαβαστούν από μια μηχανή. Για την ακρίβεια, “έγραφε” προγράμματα σε μορφή διάτρητων ταινιών, τις οποίες “διάβαζε” σειριακά μια μηχανή, η οποία σύμφωνα με αυτό που διάβαζε, εκτελούσε μια ενέργεια.

Η πρώτη αυτή νοητή μηχανή που την δημιούργησε το 1937 και την ονόμασε Αυτόματη Μηχανή,  είναι ο σημερινός υπολογιστής και οι διάτρητες ταινίες είναι πλέον τα σύγχρονα προγράμματα. Παρά την τεράστια εξέλιξη στην επιστήμη των υπολογιστών τις τελευταίες δεκαετίες, βλέπετε ότι η αρχή παραμένει η ίδια.

maschine-turingΗ μηχανή που ονομάστηκε μηχανή του Turing (Turing Machine) διδάσκεται μέχρι σήμερα στα πανεπιστήμια Πληροφορικής σε όλο τον κόσμο. Στην ουσία επρόκειτο για ένα νοητικό πείραμα με το οποίο όμως μέχρι και σήμερα, βασιζόμενοι στις αρχές του, μπορούμε να δούμε τα όρια της μηχανής (ενός μηχανήματος, ενός η/υ) όσων αφορά την νοημοσύνη του, στην ουσία δηλαδή, την σημερινά ονομαζόμενη “Τεχνητή Νοημοσύνη”.

Εργάστηκε στο Εθνικό Εργαστήριο Φυσικής όπου έφτιαξε τα σχέδια για έναν από τους πρώτους υπολογιστές με αποθηκευμένα προγράμματα, τον ACE, o οποίος ποτέ δεν ολοκληρώθηκε στην πλήρη μορφή του. Το 1948 μετέβη στο πανεπιστήμιο του Manchester όπου εργάστηκε πάνω στη δημιουργία και εξέλιξη ενός πλέον από τους γνωστότερους πρώτους υπολογιστές τον MARK 1.

Σημαντική ήταν και η συμβολή του κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου πολέμου κατά τη διάρκεια του οποίου είχε εγκατασταθεί στο Bletchley Park, το κέντρο αποκρυπτογράφησης της Αγγλίας και για ένα διάστημα διετέλεσε επικεφαλής της ομάδας Hut 8, η οποία ήταν υπεύθυνη για την κρυπτανάλυση των σημάτων των Γερμανικών ναυτικών δυνάμεων.

Enigma-plugboardΗ μηχανή Enigma

Ανέπτυξε πολλές τεχνικές πάνω στην κρυπτανάλυση και “έσπασε” πολλούς κωδικούς των Γερμανών καθώς επίσης και της μηχανής Enigma, μιας ειδικής γραφομηχανής που είχαν εφεύρει οι Γερμανοί επιστήμονες της εποχής για την κρυπτογράφηση των μηνυμάτων τους, της οποίας η αποκρυπτογράφηση ήταν εξαιρετικά δύσκολη.

Το 1948, ο Τούρινγκ, συνεργάζεται με τον προηγούμενο προπτυχιακό συνάδελφό του, Champernowne και αρχίζει ένα πρόγραμμα σκακιού για έναν υπολογιστή που δεν έχει υλοποιηθεί ακόμα. Το 1952, χωρίς έναν υπολογιστή αρκετά ισχυρό να εκτελέσει το πρόγραμμα, ο Τούρινγκ έπαιξε ένα παιχνίδι στο οποίο μιμήθηκε τον υπολογιστή, σκεπτόμενος 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.

Ο θάνατος

Λάτρης της βιολογίας, ο Τούρινγκ θα εφαρμόσει το μαθηματικό του ταλέντο στη μορφογένεση, δηλαδή πώς τα ζώα και τα φυτά αναπτύσσουν ορισμένα μοντέλα μορφών, όπως οι ρίγες της ζέβρας ή οι κηλίδες της αγελάδας, θεωρίες οι οποίες ακόμη απασχολούν τους βιολόγους. Το 1952 ο Τούρινγκ θα δημοσιεύσει το πρώτο μέρος της εργασίας του για τη μορφογένεση, την ανάπτυξη σχεδίου και μορφής στους ζωντανούς οργανισμούς, η οποία θα παραμείνει ημιτελής.

Την ίδια χρονιά, ο Turing συνελήφθη για παραβίαση του νόμου για την ομοφυλοφιλία, όταν ανέφερε σε αστυνομικούς την ομοφυλοφιλική του σχέση. Είχε καταφύγει στην αστυνομία επειδή είχε απειληθεί με εκβιασμό. Δικάστηκε με την κατηγορία της ομοφυλοφιλίας στις 31 Μαρτίου 1952, χωρίς να δεχτεί υπεράσπιση. Καταδικάστηκε και η επιλογή που του δόθηκε ήταν είτε να πάει στη φυλακή είτε να κάνει ενέσεις οιστρογόνων για ένα χρόνο. Δέχτηκε το δεύτερο και επέστρεψε σε μία ευρεία γκάμα ακαδημαϊκών επιδιώξεων. Όχι μόνο συνέχισε την έρευνά του πάνω στη μορφογένεση, αλλά επίσης δούλεψε σε νέες ιδέες στην κβαντική θεωρία και στη θεωρία της σχετικότητας.

Ο Turing πέθανε στις 7 Ιουνίου 1954 στα 42 του χρόνια από δηλητηρίαση ενώ διεξήγαγε πειράματα στην ηλεκτρόλυση. Ήταν μόλις 41 ετών. Ένα μισοφαγωμένο μήλο που βρέθηκε δίπλα του αποδείχτηκε ότι περιείχε κυάνιο. Η σχετική έρευνα κατέληξε στην εκδοχή της αυτοκτονίας αλλά η μητέρα του πάντοτε υποστήριζε ότι επρόκειτο για ατύχημα.

Φημολογείται ότι η γνωστή εταιρεία πληροφορικής Apple διάλεξε ως λογότυπό της ένα μισοφαγωμένο μήλο για να αποτίσει φόρο τιμής σε αυτή τη διάνοια της πρώιμης επιστήμης της Πληροφορικής.

Ο Τούρινγκ υπήρξε μια εκκεντρική προσωπικότητα στη συντηρητική αγγλική κοινωνία των πρώτων μεταπολεμικών χρόνων. Ήταν εσωστρεφής, άθεος, δεινός μαραθωνοδρόμος (ένας τραυματισμός στο ισχίο τον απέκλεισε από τη βρετανική Ολυμπιακή ομάδα του 1948), εργαζόταν εκ θεμελίων (αγνοώντας την εργασία των προκατόχων του), δεν έκρυβε την ομοφυλοφιλία του και ούτε σεβόταν τα αυστηρά επιστημονικά «σύνορα» της εποχής του (όντας ένας «καθαρός» μαθηματικός, που εισέβαλε στα πεδία της μηχανικής και της ηλεκτρονικής).

Η αυξανόμενη απομόνωσή του, το δικαστικό σκάνδαλο, η αυτοκτονία του και το γεγονός ότι δεν κατάφερε ποτέ να επιβραβευθεί για το έργο του, το οποίο στο πλαίσιο του «Ψυχρού Πολέμου» ήταν σε μεγάλο μέρος του χαρακτηρισμένο ως απόρρητο, άφησαν τον ίδιο και το έργο του στη σκιά για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η διεθνής κοινότητα, εις μνήμην του, έχει καθιερώσει το βραβείο Turing, το οποίο απονέμεται ετησίως σε εξαίρετους επιστήμονες των υπολογιστών και θεωρείται το Nobel της Πληροφορικής.

Advertisements