Science

Alan Turing, η μαθηματική ιδιοφυΐα που θεωρείται πατέρας της επιστήμης των Υπολογιστών αλλά και προπάτορας της Τεχνητής Νοημοσύνης!!!

Ο Alan Turing υπήρξε ένας επιστήμονας όπου η ευφυΐα του έφερε τα πάνω-κάτω στην επιστημονική κοινότητα μεταξύ 1930-1960. Μαθηματικός στο επάγγελμα και μάλιστα χαρισματικός, κατάφερε μέσα από συγκεκριμένα μαθηματικά μοντέλα να αποκωδικοποιήσει τη γερμανική κρυπτογραφική συσκευή Enigma συντομεύοντας τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο τουλάχιστον 2 χρόνια, ενώ εκτιμάται πως έσωσε τη ζωή εκατομμύριων ανθρώπων.

Η ζωή του Turing, έχει τεράστιο ενδιαφέρον, όχι μόνο λόγω των σπουδαίων επιστημονικών του επιτευγμάτων, αλλά και λόγω του τεράστιου αντίκτυπου που είχε το επιστημονικό του έργο στην τεχνολογική εξέλιξη του σύγχρονου κόσμου.

Γεννήθηκε το 1912 στο Paddington του Λονδίνου ενώ από πολύ νωρίς υπήρξαν σημάδια ότι επρόκειτο για ένα παιδί-θαύμα. Ο Turing ως παιδί παρουσίαζε μεγάλη οικειότητα με τους αριθμούς και τους γρίφους ενώ λέγεται ότι διδάχθηκε να διαβάζει μέσα σε μόλις τρεις εβδομάδες. Οι γονείς του διακρίνοντας ότι ο υιός τους πρόκειται για μια μικρή ιδιοφυΐα σε ηλικία 6 ετών τον έστειλαν στο St. Michael, ένα ημερήσιο σχολείο όπου όλοι οι καθηγητές του, είχαν μείνει έκπληκτοι με την ευστροφία του. Ο χαρισματικός Turing στα δεκαπέντε του έλυνε σύνθετα προβλήματα μαθηματικών, χωρίς να έχει μελετήσει καν το στοιχειώδη λογισμό ενώ στα δεκαέξι του μελετούσε την εργασία του Άλμπερτ Αϊνστάιν.

Οι σπουδές στις θετικές επιστήμες, ήταν θέμα χρόνου και έτσι το 1931 γίνεται προπτυχιακός φοιτητής στο τμήμα Μαθηματικών στο King’s College του Cambridge, όπου και παίρνει το πτυχίο του με Άριστα. Το 1936 o Turing δημοσίευσε ένα επιστημονικό άρθρο με τίτλο: “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”, σε ένα από τα σημαντικότερα περιοδικά της μαθηματικής κοινότητας του Λονδίνου. Επί της ουσίας αναδιατύπωσε τα αποτελέσματα του Kurt Gödel (1931) στα όρια της απόδειξης και του υπολογισμού, αντικαθιστώντας την επίσημη γλώσσα του Gödel που βασίζεται στην παγκόσμια αριθμητική, με τις τυπικές και απλές υποθετικές συσκευές που έγιναν γνωστές ως “Μηχανές Turing”. Ο Turing απέδειξε ότι η «καθολική υπολογιστική μηχανή» του, θα ήταν ικανή να εκτελεί οποιονδήποτε πιθανό μαθηματικό υπολογισμό εάν ήταν δυνατό να αναπαρασταθεί από έναν αλγόριθμο. Οι μηχανές Turing είναι μέχρι και σήμερα το κεντρικό αντικείμενο μελέτης της θεωρίας υπολογισμού.

Η μεγάλη αυτή μαθηματική διάνοια όμως δεν σταματά να μαθαίνει και να εξελίσσεται. Κάπως έτσι το 1936 αποφασίζει να κάνει επιπλέον σπουδές στο πανεπιστήμιο του Princeton υπο την επίβλεψη του Alonzo Church ενώ το 1938 τελειώνει το διδακτορικό του όπου μέσα από την διατριβή του κανει μια πρώτη εισαγωγή της έννοιας του υπέρ-υπολογισμού (hypercomputation).

Το 1939, στο κατώφλι του δεύτερου παγκοσμίου πολέμου, ο Turing θα σταθεί στο πλευρό της πατρίδας του και θα οδηγηθεί στο Bletchley Park, στο κτήριο της Βρετανικής Υπηρεσίας Αντικατασκοπείας, όντας ο προϊστάμενος της Ομάδας 8. Η ομάδα αυτή ήταν που κατάφερε να πετύχει την αποκωδικοποίηση της γερμανικής κρυπτογραφικής συσκευής Enigma με αποτέλεσμα το τέλος του πολέμου να έρθει νωρίτερα και να σωθούν εκατομμύρια άνθρωποι, από την μανία των Ναζί.

Μετά τη λήξη του πολέμου εργάσθηκε από το 1945 ως το 1947, στο National Physical Laboratory (NPL) πάνω στο σχέδιο της αυτόματης μηχανής υπολογισμού (ACE :Automatic Computing Engine). Η σκληρή δουλειά και η αδιάκοπη προσπάθεια του στέφεται με επιτυχία και στις 19 Φεβρουαρίου του 1946, παρουσίασε ένα πλήρες σχέδιο για την δημιουργία ενός υπολογιστή. Αν και η κατασκευή του ACE ήταν εφικτή και στηριζόταν σε μαθηματικά μοντέλα που είχε χρησιμοποιήσει ορθώς κατά τη διάρκεια της εργασίας του στη Βρετανική Αντικατασκοπεία, εξαιτίας του απορρήτου των μελετών που διεξήγαγε στο Bletchley Park δεν μπορούσε να παρουσιάσει την πλήρη μελέτη που είχε κάνει με αποτέλεσμα η επιστημονική κοινότητα να θεωρήσει το σχέδιο του Turing για την δημιουργία του Ace ανεπαρκές και με πολλές ασάφειες. Αυτό το γεγονός τον στεναχώρησε πολύ και επέστρεψε στο Cambridge για ένα έτος κατά τη διάρκεια του οποίου ασχολήθηκε με ένα τελείως διαφορετικό project ονόματι Intelligent Machinery.

Λίγο αργότερα και συγκεκριμένα το 1949 ο Turing γίνεται αναπληρωτής διευθυντής του Computing Machine Laboratory στο Manchester, όπου εργάστηκε για τη δημιουργία του λογισμικού, για έναν από τους πρώτους stored-program υπολογιστές το Manchester Mark 1.Κατά τη διάρκεια εκείνης της περιόδου, άρχισε να δουλεύει μια νέα ιδεα στο μυαλό του και ασχολούνταν με πιο αφαιρετικές μαθηματικές έννοιες. Στο άρθρο του “Computing Machinery and Intelligence” (1950), ο Turing φέρνει στην επιφάνεια τον πρωτόγνωρο για την εποχή όρο της Τεχνητής Νοημοσύνης. Πρότεινε λοιπόν ένα πείραμα που έγινε γνωστό ως Turing Test και επί της ουσίας ήταν μία προσπάθεια να καθοριστούν κάποια στάνταρς, ούτως ώστε αν τα πληρεί ένα μηχάνημα να μπορεί κάποιος να το χαρακτηρίσει ως “έξυπνο”. Η ιδέα ήταν ότι ένας υπολογιστής θα μπορούσε να λέγεται ότι «σκέφτεται» εάν ένας άνθρωπος έκρινε ότι δεν μπορούσε να τον ξεχωρίσει, μέσω συνομιλίας, από ένα υπαρκτό πρόσωπο.

Ήταν το 1948 όταν ο Turing, σε συνεργασία με τον συνάδελφό του Champernowne, άρχισε να γράφει ένα πρόγραμμα σκακιού. Ενα χρόνο μετά, το πρόγραμμα ολοκληρώθηκε και ονομάστηκε Turochamp. Το 1952, προσπάθησε να το εφαρμόσει σε έναν υπολογιστή τύπου Ferranti Mark 1, αλλά λόγω έλλειψης ισχύος , ο υπολογιστής δεν μπόρεσε να εκτελέσει το πρόγραμμα. Ο Turing δεν το έβαλε κάτω, αντ’ αυτού βρήκε λύση και «έτρεξε» το πρόγραμμα γυρνώντας ο ίδιος μία-μία τις σελίδες του αλγορίθμου δίνοντας εντολές σε μια σκακιέρα, οπου κάθε κίνηση διαρκούσε σχεδόν μισή ώρα.

Στη συνέχεια της ζωής του και σε ηλικία 39 ετών, στράφηκε στη μαθηματική βιολογία, δημοσιεύοντας το 1952 το αριστούργημά του: “The Chemical Basis of Morphogenesis”. Ο Turing είχε βρει νέο ενδιαφέρον στην επιστημονική του καριέρα που σχετιζόταν με τη μορφογένεση, την ανάπτυξη δηλαδή προτύπων και σχημάτων σε βιολογικούς οργανισμούς. Το έργο του Turing για τη μορφογένεση παραμένει επίκαιρο μέχρι σήμερα και θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα έργα στη μαθηματική βιολογία.

Ο Turing ήταν αδιαμφισβήτητα ένα από τα πιο “μεγάλα μυαλά” της εποχής του και ένας από τους σημαντικότερους επιστήμονες στον τομέα της πληροφορικής. Παρόλα αυτά η επιστημονική του καριέρα αν και φαινόταν λαμπρή τελείωσε άδοξα λόγω της καταδίκης του για ομοφυλοφιλία, το 1952. Οι δικαστικές αρχές του έδωσαν δύο επιλογές: ή θα πήγαινε στη φυλακή ή θα ακολουθούσε μία ορμονική θεραπεία για τη μείωση της λίμπιντο. Διαλέγοντας αναγκαστικά την δεύτερη επιλογή για να γλιτώσει τη φυλάκιση, ο Turing ήρθε αντιμέτωπος με τις απίστευτα σοβαρές παρενέργειες των φαρμάκων, ενώ παράλληλα πάλευε με την κατάθλιψη μιας και η ζωή του είχε αλλάξει δραματικά. Αν και κράτησε την δουλειά του στο πανεπιστήμιο, διώχθηκε κακήν κακώς από τις Μυστικές Υπηρεσίες που εργαζόταν για χρόνια και σταμάτησαν όλα τα projects που είχε αναλάβει.

Ήταν 8 Ιουνίου του 1954 όταν η οικονόμος του σπιτιού του τον βρίσκει νεκρό ύστερα από δηλητηρίαση από κυάνιο. Τα σενάρια για τον θάνατο του πολλά. Οι περισσότεροι μίλησαν για αυτοκτονία, άλλοι πάλι για ατύχημα που προκλήθηκε από την εισπνοή ατμών κυανίου από μια συσκευή που διατηρούσε στο σπίτι του και έκανε πειράματα. Αναπτύχθηκαν βέβαια και αρκετές θεωρίες συνωμοσίας σύμφωνα με τις οποίες ο Alan Turing δολοφονήθηκε από τις Μυστικές Υπηρεσίες, μιας και εκείνη την εποχή υπήρχε η αντίληψη, ότι οι κομμουνιστές θα προσπαθούσαν να παγιδεύσουν εξέχοντες ομοφυλόφιλους όπως ο Turing ώστε να τους χρησιμοποιήσουν για να συλλέξουν πληροφορίες και να ανατρέψουν την Κυβέρνηση.

Ο Alan Turing λοιπόν, ο εξέχων αυτός επιστήμονας, ο μαθηματικός, ο κρυπτογράφος, ο θεωρητικός βιολόγος, ο πατέρας της επιστήμης των Υπολογιστών και προπάτορας της Τεχνητής Νοημοσύνης μπορεί να έχει φύγει από την ζωή εδώ και σχεδόν 70 χρόνια, όμως αν αυτή τη στιγμή διαβάζετε αυτό το άρθρο και κοιτάτε την οθόνη του υπολογιστή σας, θα διαπιστώσετε ότι μάλλον ζει ΚΑΠΟΥ ανάμεσα μας…

Πηγές:

  • Alan Turing publications indexed by Google Scholar Edit this at Wikidata
  • Alan Turing at the Mathematics Genealogy Project
  • “Who was Alan Turing?”. The British Library. Archived from the original on 23 July 2019. Retrieved 29 July 2019
  • Gray, Paul (29 March 1999). “Alan Turing – Time 100 People of the Century”. Time. Archived from the original on 19 January 2011. Retrieved 10 January 2011. Providing a blueprint for the electronic digital computer. The fact remains that everyone who taps at a keyboard, opening a spreadsheet or a word-processing program, is working on an incarnation of a Turing machine
  • ‘Alan Turing law’: Thousands of gay men to be pardoned”. BBC News. 20 October 2016. Archived from the original on 20 October 2016. Retrieved 20 October 2016.
  • “The Alan Turing Internet Scrapbook”. Archived from the original on 20 July 2011. Retrieved 26 September 2006
  • St Leonards plaque marks Alan Turing’s early years”. BBC News. 25 June 2012. Archived from the original on 3 December 2017. Retrieved 3 July 2017.
  • https://oldshirburnian.org.uk/wp-content/uploads/2015/01/Obituary-for-Christopher-Morcom-The-Shirburnian-March-1930.pdf
  • Avi Wigderson (2019). Mathematics and Computation. Princeton University Press. p. 15. ISBN 9780691189130
  • John Von Neumann: The Scientific Genius Who Pioneered the Modern Computer, Game Theory, Nuclear Deterrence, and Much More, Norman MacRae, 1999, American Mathematical Society, Chapter 8
  • Graham-Cumming, John (10 March 2010). “An Olympic honour for Alan Turing”. The Guardian. London. Archived from the original on 1 December 2016. Retrieved 10 December 2016.
  • Randell, Brian (1980). “A History of Computing in the Twentieth Century: Colossus” (PDF). Archived (PDF) from the original on 27 January 2012. Retrieved 27 January 2012. citing Womersley, J.R. (13 February 1946). “‘ACE’ Machine Project”. Executive Committee, National Physical Laboratory, Teddington, Middlesex
  • James Murray, Mathematical Biology I, 2007, Chapter 6, Springer Verlag
  • https://en.m.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing#cite_ref-130
  • https://en.m.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing#cite_ref-196
  • Alexander, C. Hugh O’D. “Cryptographic History of Work on the German Naval Enigma”. The National Archives, Kew, Reference HW 25/1.
  • Sipser, Michael (2006). Introduction to the Theory of Computation. PWS Publishing. ISBN 978-0-534-95097-2.
  • https://en.m.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing
Show More

Related Articles

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button