Original page: https://www.turing.org.uk/publications/dnb.html
Kirjailija: Andrew Hodges
Tämä lyhyt elämäkerta, joka perustuu Oxfordin Tieteellisen elämäkerran sanakirjaan vuonna 1995, antaa yleiskuvan Alan Turingin elämästä ja työstä. Se voidaan lukea tiivistelmänä kirjastani Alan Turing: Arvoitus.
1. Alan Turingin alkuperä
Alan Mathison Turing syntyi 23. kesäkuuta 1912 Julius Mathisonin ja Ethel Sara Turingin toisena ja viimeisenä lapsena (veljensä Johnin jälkeen). Epätavallinen nimi Turing asetti hänet erottuvaan englantilaisen aateliston sukupuuhun, kaukana rikkaista, mutta päättäväisesti ylempään keskiluokkaan englantilaisen luokkajärjestelmän erityisessä merkityksessä. Hänen isänsä Julius oli siirtynyt Intian virkamieskuntaan, palvellen Madrasin presidenttivaltiossa, ja tapasi siellä Ethel Sara Stoneyn ja meni naimisiin hänen kanssaan. Hän oli Madrasin rautateiden pääinsinöörin tytär, joka tuli englantilais-irlantilaisperheestä, jolla oli jonkin verran samanlainen sosiaalinen asema. Vaikka Alan Turing syntyi Brittiläisessä Intiassa, todennäköisesti Chatrapurin kaupungissa, hän syntyi vanhainkodissa Paddingtonissa Lontoossa.
Neljällä riittämättömällä sanalla Alan Turing esiintyy nyt tietojenkäsittelytieteen perustajana, 1900-luvun lopun hallitsevan tekniikan luojana, mutta näitä sanoja ei puhuttu hänen omana elinaikanaan, ja hänet voidaan vielä nähdä eri valossa. tulevaisuutta. Ne ovat myös sanoja, jotka ovat hyvin kaukana hänen syntymänsä ja lapsensa olosuhteista.
Turingin nimi tunnettiin parhaiten Juliuksen veljen H. D. Turingin työstä perhokalastuksessa, eikä sillä ollut yhteyttä tieteelliseen tai akateemiseen maailmaan. Stoneyn nimi oli kuitenkin huomionarvoinen kaukaisen sukulaisen, irlantilaisen fyysikon George Johnstone Stoneyn (1826-1911) vuoksi, joka tunnetaan nykyään parhaiten fyysisten suureiden luonnollisten yksiköiden tunnistamisesta. Mahdollisesti hänen äitinsä suvun insinööripohjalla, joka kunnioitti soveltavaa tiedettä, oli jonkin verran vaikutusta, mutta jos niin se oli alistettu luokan, kirkon ja imperiumin vaatimuksiin. Varmasti vanhempi veli John F. Turing, josta tuli Lontoon asianajaja, ei osoittanut siitä merkkiäkään. Alan Turingin tarina ei liittynyt perheeseen tai perinteisiin vaan eristyneeseen ja itsenäiseen mieleen.
Alan Turing jakoi veljensä kanssa lapsuuden, jonka tiukasti määrittelivät luokan vaatimukset ja hänen vanhempiensa maanpako Intiaan. Kunnes hänen isänsä jäi eläkkeelle Intiasta vuonna 1926, Alan Turing ja hänen vanhempi veljensä John olivat kasvatettuja useissa englantilaisissa kodeissa, joissa mikään ei rohkaissut ilmaisua, omaperäisyyttä tai löytöjä. Tiede oli hänelle oppitunnin ulkopuolinen intohimo, joka osoitettiin ensimmäisen kerran primitiivisissä kemian kokeissa. Mutta hänelle annettiin suosittu kirja nimeltä Luonnon ihmeet jokaisen lapsen tulisi tietää, ja hän luki myöhemmin kommentoimalla sen merkittävää vaikutusta.
Hänen lapsuutensa tieteelliset kiinnostuksen kohteet olivat koettelemus hänen äidilleen, jonka ikuinen kauhu oli, ettei hän hyväksyisi englantilaista julkista koulua. 12-vuotiaana hän ilmaisi tietoisen kiinnostuksensa “luonnon yleisimmän ja vähiten energianhukkaa aiheuttavan asian” käyttöön, mielikuvasta elämästä, joka etsii juuri lyötyjä vastauksia peruskysymyksiin. Tästä huolimatta hän pääsi menestyksekkäästi Sherborne Schooliin. Rehtori raportoi pian: “Jos hän aikoo olla vain tieteellinen asiantuntija, hän tuhlaa aikaansa julkisessa koulussa.” Arvio hänen perustamisestaan oli melkein oikea.
2. Aine ja henki
Turingin yksityiset muistiinpanot suhteellisuusteoriasta osoittivat tutkintotason arvostusta, mutta häntä melkein estettiin ottamasta koulutodistusta, jottei hän häpeäisi koulua epäonnistumisesta. Vaikuttaa kuitenkin siltä, että tehokkaaseen kommunikaatioon ja kilpailuun kannusti vain kosketus toisen erittäin taitavan nuoren kanssa, joka oli vuotta ennen häntä Sherbornessa ja jota Alan Turing kiinnosti voimakkaasti vuonna 1928. Hän, Christopher Morcom, antoi Turingille tärkeän ajan. henkisen kumppanuuden, joka päättyi Morcomin äkilliseen kuolemaan helmikuussa 1930.
Turingin vakaumus, että hänen on nyt tehtävä se, mitä Morcom ei voinut, ilmeisesti piti häntä läpi pitkän kriisin. Ainakin kolmen vuoden ajan, kuten tiedämme hänen kirjeistään Morcomin äidille, hänen ajatuksensa kääntyivät kysymykseen siitä, kuinka ihmismieli, ja erityisesti Christopherin mieli, ruumiillistui aineessa; ja voisiko sen vastaavasti vapauttaa aineesta kuoleman kautta.
Tämä kysymys johti hänet syvemmälle 1900-luvun fysiikan alueelle, jota auttoi ensin A. S. Eddingtonin kirja Fyysisen maailman luonto. Hän pohti, vaikuttiko kvanttimekaaninen teoria perinteiseen mielen ja aineen ongelmaan.
Hän opiskeli Cambridgen King’s Collegessa vuodesta 1931 lähtien ja astui maailmaan, joka rohkaisi vapaata ajattelua. Hänen vuonna 1932 lukemansa von Neumannin tuolloin uusi teos kvanttimekaniikan loogisista perusteista auttoi siirtymistä tunnetutkimuksesta tiukkaan älylliseen tutkimukseen. Samaan aikaan hänen homoseksuaalisuudestaan tuli lopullinen osa hänen identiteettiään. King’s Collegen erityinen tunnelma antoi hänelle ensimmäisen oikean kodin. Hänen yhdistymisensä ns. sodanvastaiseen liikkeeseen vuonna 1933 ei kehittynyt marxilaiseksi eikä hänen ystävänsä ja satunnaisen rakastajansa James Atkinsin, silloinen matemaatikkotoverinsa, myöhemmin muusikon, pasifismiksi. Hän oli ajatukseltaan lähempänä liberaalivasemmiston taloustieteilijöitä J. M. Keynesiä ja A. C. Pigoua. Hänen rentoutumisensa ei löytynyt kirjallisista piireistä, jotka yleensä yhdistettiin King’s Collegen homoseksuaaliseen ympäristöön, vaan soutussa, juoksussa ja myöhemmin pienellä veneellä purjehtimisessa.
Turingin edistyminen vaikutti varmalta, ansioitunut tutkinto vuonna 1934, jota seurasi King’s Collegen stipendiaatti vuonna 1935 ja Smithin palkinto vuonna 1936 työstä todennäköisyyslaskennan parissa, ja hän saattoi sitten näyttää olevan menestyksekkään uran tiellä lievästi eksentrinen King’s don-kihloissa. puhtaassa matematiikassa. Hänen mielensä ainutlaatuisuus ajoi hänet kuitenkin suuntaan, jota kukaan ei voinut ennakoida.
Vuoteen 1933 mennessä Turing oli jo esitellyt itsensä Russellin ja Whiteheadin Principia Mathematicaan ja siten matemaattisen logiikan silloiselle vaikeaselkoiselle alueelle. Bertrand Russell oli ajatellut logiikkaa vankana perustana matemaattiselle totuudelle, mutta sen jälkeen oli herännyt monia kysymyksiä siitä, kuinka totuus voitaisiin vangita millä tahansa formalismilla. Erityisesti vuonna 1931 Gödel oli murskaanut Russellin kuvan osoittamalla matematiikan epätäydellisyyttä: lukuja koskevien oikeiden väitteiden olemassaoloa, joita ei voitu todistaa muodollisesti asetettujen päättelysääntöjen soveltamisella. Vuonna 1935 Turing sai tietää Cambridgen topologin MHA Newmanin luentokurssista, että Hilbertin esittämä lisäkysymys oli edelleen avoinna. Kysymys oli päättävyydestä, Entscheidungs-ongelmasta. Voisiko olla olemassa, ainakin periaatteessa, tiettyä menetelmää tai prosessia, jolla voitaisiin päättää, oliko jokin matemaattinen väite todistettavissa?
Tällaiseen kysymykseen vastaaminen vaati “menetelmän” määritelmän, joka ei olisi vain tarkka vaan myös vakuuttava. Tämän Turing toimitti. Hän analysoi, mitä voisi saavuttaa henkilöllä, joka suorittaa menetelmällisen prosessin, ja tarttui ajatukseen jostakin “mekaanisesti” tehdystä, ilmaisi analyysin teoreettisena koneena, joka pystyy suorittamaan tiettyjä tarkasti määriteltyjä perustoimintoja paperinauhalla oleville symboleille. Hän esitti vakuuttavia argumentteja siitä, että tällaisen koneen laajuus oli riittävä kattamaan kaiken, mikä laskettaisiin “määräiseksi menetelmäksi”. Hän esitti rohkeasti argumentin, joka perustui henkistä prosessia suorittavan ihmisen “mielentilojen” välisiin siirtymiin.
3. Turingin kone
Tämä kolminkertainen vastaavuus loogisten ohjeiden, mielen toiminnan ja koneen välillä, joka periaatteessa voitaisiin ilmentää käytännölliseen fyysiseen muotoon, oli Turingin lopullinen panos. Tehtyään tämä uusi määritelmä siitä, mitä pitäisi laskea “määräiseksi menetelmäksi” – nykykielellä algoritmiksi – ei ollut liian vaikeaa vastata Hilbertin kysymykseen kieltävästi: sellaista päätösmenettelyä ei ole olemassa.
Huhtikuussa 1936 hän näytti tuloksensa Newmanille; mutta samalla hetkellä tuli tunnetuksi amerikkalaisen loogikon Alonzo Kirkkoin rinnakkaispäätelmä, ja Turingilta ryöstettiin täysi palkinto omaperäisyydestään. Hänen kirjoituksensa Laskettavissa olevista numeroista päätöksen ongelma-hakemuksen kanssa piti viitata Kirkkoin työhön, ja se viivästyi elokuuhun 1936. Kuitenkin tuolloin nähtiin, että Turingin lähestymistapa oli omaperäinen ja erilainen; Kirkko luotti matematiikan sisäiseen oletukseen sen sijaan, että se vetosi operaatioihin, joita todelliset asiat tai ihmiset voisivat tehdä fyysisessä maailmassa. Myöhemmin Turingin koneen käsitteestä on tullut nykyaikaisen laskennan ja laskettavuuden teorian perusta.
Turing työskenteli erillään Princetonin yliopiston voimakkaasta loogisen teorian koulusta, jonka keskipisteenä oli Kirkko, ja hänen työnsä tuli täysin ulkopuolisena. Voidaan vain spekuloida, mutta näyttää siltä, että Turing olisi löytänyt Turingin koneen käsitteestä jotain, mikä tyydyttäisi Christopher Morcomin herättämän mielen ongelman kiehtovuuden; hänen täydellinen omaperäisyys piilee matemaattisen logiikan merkityksen näkemisessä alun perin fysiikan ongelmana. Tässä artikkelissa, kuten monella muulla elämänsä osa-alueella, Turing loi sillan loogisen ja fyysisen maailman, ajatuksen ja toiminnan välille, mikä ylitti tavanomaiset rajat.
Hänen työnsä esitteli käsitteen, jolla on valtava käytännön merkitys: idea universaalista Turingin koneesta. “Turingin koneen” käsite on kuin “kaavan” tai “yhtälön” käsite; On olemassa ääretön määrä mahdollisia Turingin koneita, joista jokainen vastaa erilaista “määrättyä menetelmää” tai algoritmia. Mutta kuvittele, kuten Turing teki, että jokainen tietty algoritmi kirjoitetaan ohjeiden joukkona vakiomuodossa. Sitten toiminto tulkitsee ohjeita ja suorittaa ne on itse mekaanisella menetelmällä, ja niin voi itse olla muodostettu tietyllä Turingin kone, eli Universal Turingin kone. Universaali Turingin kone voidaan saada toimimaan samoin kuin mikä tahansa tietty Turingin kone toimittamalla sille vakiolomake, joka kuvaa kyseistä Turingin konetta. Yksi kone kaikkiin mahdollisiin tehtäviin.
Nyt on vaikea olla ajattelematta Turingin konetta tietokoneohjelmana ja mekaanista tehtävää tulkita ja totella ohjelma niin kuin mitä tietokone itse tekee. Täten Universal Turing Machine ilmentää tietokoneen olennaista periaatetta: yksi kone, joka voidaan kääntää mihin tahansa hyvin määriteltyyn tehtävään toimittamalla siihen sopiva ohjelma.
Lisäksi abstrakti universaali Turing-kone hyödyntää luonnollisesti sitä, mitä myöhemmin pidettiin “tallennettuna ohjelman” käsitteenä, joka on olennainen nykyaikaiselle tietokoneelle: se ilmentää 1900-luvun ratkaisevaa oivallusta siitä, että ohjeita edustavat symbolit eivät eroa luonteeltaan numeroita edustavista symboleista. Mutta tietokoneita tässä nykyisessä mielessä ei ollut olemassa vuonna 1936. Turing loi nämä käsitteet matemaattisesta mielikuvituksestaan. Vain yhdeksän vuotta myöhemmin elektroniikkatekniikkaa testattiin riittävästi, jotta hänen ideoidensa logiikka olisi käytännössä mahdollista siirtää varsinaiseen suunnitteluun. Sillä välin ajatus asui vain hänen mielessään.
Kuten muutkin erinomaiset nuoret tutkijat, Turing vietti kaksi vuotta Princetonin yliopistossa jatko-opiskelijana. Hän saapui syyskuussa 1936. Laskettavissa olevista numeroista… julkaistiin aivan vuoden 1936 lopussa ja herätti jonkin verran huomiota; hänen lähtiessään idea oli tullut johtavan unkarilais-amerikkalaisen matemaatikon John von Neumannin tietoon. Mutta Turing ei todellakaan noussut kuuluisuuteen. Hän työskenteli algebran ja lukuteorian parissa; osoittamalla, että hänen määritelmänsä laskettavuudesta osui yhteen kirkon määritelmän kanssa; ja hänen ideoidensa laajennus (Tavallinen logiikka), joka antoi Ph.D. opinnäytetyö.
“Ordinaallogiikkaa” koskeva työ, luultavasti hänen vaikein ja syvin matemaattinen työnsä, oli yritys saada jonkinlainen järjestys laskemattomien maailmaan. Tämä liittyi myös kysymykseen mielen luonteesta, sillä Turingin tulkinta ideoistaan vihjasi, että ihmisen “intuitio” saattoi vastata väittelyn laskemattomia askeleita. Mutta Turing ei koskaan jatkanut tätä kehityslinjaa vuoden 1938 jälkeen. Sen sijaan hän oli yhä enemmän huolissaan välittömistä ongelmista, jotka vaativat loogista taitoa.
Turingin koneen konkreettisuuden mukaisesti hän vietti aikaa myös Princetonissa tekemällä salauskonetta, joka perustuu sähkömagneettisten releiden käyttöön binäärilukujen kertomiseen. Jo silloin hän näki linkin “hyödyttömästä” logiikasta käytännön laskemiseen. Vaikka Turing ei kuulunutkaan 1930-luvun poliittisiin intellektuelleihin, hän seurasi ajankohtaisia tapahtumia ja sai vaikutteita salausten tutkimisessa mahdollisesta sodasta Saksan kanssa.
4. Toinen maailmansota
Vuonna 1938 von Neumann tarjosi Turingille väliaikaista virkaa Princetonissa, mutta hän palasi sen sijaan Cambridgeen. Hänellä ei ollut yliopiston luennoitsijaa; vuosina 1938-1939 hän asui King’s Collegen stipendiaattina logiikkana ja numeroteoreetikkona. Epätavallista matemaatikolle hän liittyi Wittgensteinin matematiikan filosofian luokkiin; Epätavallisen jälleen hän suunnitteli hammaspyörän osia erikoiskoneeseen laskeakseen Riemannin Zeta-funktion.
Julkisesti hän sponsoroi nuoren saksalaisen juutalaisen pakolaisen pääsyä Britanniaan. Salaa hän työskenteli osa-aikaisesti brittiläisessä kryptanalyyttisessa osastossa, niin kutsutussa Hallituksen koodi ja salauskouluissa. Hänen nimityksensä oli ensimmäinen tieteellinen panos tähän asti taiteeseen perustuvaan laitokseen. Tämä vallankumous johtui esitieteellisten menetelmien epäonnistumisesta läpäistä Saksan käyttämää mekaanista Enigma-salausta. Merkittävää edistystä ei kuitenkaan saavutettu ennen kuin heinäkuussa 1939 Puola, jossa matemaatikot olivat työskennelleet ongelman parissa, lahjoitti tärkeitä ideoita ja tietoa.
Kun Britannia julisti sodan 3. syyskuuta, Turing aloitti kokopäivätyön sodanaikaisessa kryptanalyyttisessa päämajassa Bletchley Parkissa. Puolan työ oli rajallista, koska se riippui siitä, miten saksalaiset olivat käyttäneet Enigmaa. Yksi heidän ideoistaan sisältyi koneeseen nimeltä Bomba. Tie eteenpäin oli Turingin yleistyksessä Puolan pommista paljon tehokkaammaksi laitteeksi, joka pystyy rikkomaan minkä tahansa Enigma-viestin, jossa pieni osa selkeästä tekstistä voitiin arvata oikein. Toinen Cambridgen matemaatikko, W. G. Welchman, antoi tärkeän panoksen, mutta ratkaiseva tekijä oli Turingin hienovaraisten loogisten päätelmien loistava koneistus.
Vuoden 1940 lopusta lähtien Turing-Welchman Bombe teki Luftwaffen signaalien lukemisesta rutiinia. Sitä vastoin Saksan laivaston viestinnässä käytettyjä monimutkaisempia Enigma-menetelmiä pidettiin yleensä rikkoutumattomina. Onnellinen työskennellä yksin ongelman parissa, joka voitti muut, Turing mursi järjestelmän vuoden 1939 lopussa, mutta se vaati lisämateriaalia laivastolta ja kehittyneiden tilastollisten prosessien kehittämistä, ennen kuin säännöllinen salauksen purkaminen voitiin alkaa vuoden 1941 puolivälissä. . Turingin osasta “Hut 8”, joka tulkitsi laivaston ja erityisesti U-veneen viestit, tuli sitten keskeinen yksikkö Bletchley Parkissa. Vuoden 1941 loppuun mennessä, kun Yhdysvallat astui sotaan, Atlantin taistelu eteni kohti liittoutuneiden etua. 1. helmikuuta 1942 Atlantic-u-veneen Enigma-koneelle tehtiin ylimääräinen komplikaatio ja tämä etu yhtäkkiä pyyhittiin pois: mitään ei voitu purkaa ja katastrofi uhkasi.
Sen lisäksi, että tämä kriisi havainnollistaa älysodan aina veitsenteräistä tilaa, tämä kriisi toi Alan Turingin kokemukseen uuden ainesosan: elektroniikkatekniikka ilmestyi ensimmäisen kerran Bletchley Parkissa, kun puhelininsinöörejä painostettiin saavuttamaan yhä suurempia mekaanisia nopeuksia. työskentelee. Kuten kuitenkin kävi ilmi, elektroniikkainsinöörit joutuivat koneellistamaan “Kalastaa” -materiaalin murtamista: viestit salakirjoitettuina Hitlerin strategisessa viestinnässä käytetyssä aivan erilaisessa järjestelmässä. Tässäkin Turingin tilastolliset ajatukset ovat käytettyjen menetelmien taustalla, vaikka M. H. A. Newman toimi järjestäjänä. Turingin ajatusten yhdistämisellä suuren mittakaavan elektronisten koneiden käytännöllisyyteen, joka syntyi tästä teknisestä U-veneen Enigma-muutoksesta, oli merkittäviä seurauksia.
5. Tietokoneen ilmestyminen
Vuoden 1942 Alan Turing oli paikan hengen Bletchley Park, kuuluisa ‘Prof’, nuhjuinen, kynsien purrut, tie-vähemmän, joskus pysäyttää puheen ja hankala sekä tavalla, syynä moniin hilpeä tarinoita polkupyöriä, kaasunaamareita ja kotivartiosto; sarlataanien ja statuksenhakijoiden vihollinen, säälimätön pitkässä vuorotyössä enimmäkseen opiskelija-ikäisten kollegoidensa kanssa. Yhdelle heistä, Joan Clarkelle, hän ehdotti avioliittoa, ja hänet hyväksyttiin mielellään. Mutta sitten hän vetäytyi ja kertoi hänelle homoseksuaalisuudestaan.
Turing ylitti Atlantin marraskuussa 1942 korkeimman tason yhteyshenkilönä ei vain epätoivoisessa Enigma-u-venekriisissä, vaan myös Rooseveltin ja Churchillin välisessä puhesignaalien elektronisessa salakirjoituksessa. Ennen hänen paluutaan maaliskuussa 1943 muuttuneessa U-venejärjestelmässä oli havaittu loistavasti loogisia heikkouksia, ja U-veneen Enigma-salauksen purku palautettiin tehokkaasti loppusodan ajaksi. Kun Atlantin taistelu palautettiin liittoutuneille, kriisi ratkesi, shakin mestari C. H. O’D. Alexander, tähän asti Turingin sijainen, otti Hut 8 hallintaansa.
Turingista tuli monipuolinen konsultti tähän mennessä laajalle Bletchley Park -operaatiolle. Sellaisenaan hän näki Kolossi-koneiden murtaman “Kalastaa”-materiaalin, joka otettiin käyttöön juuri ennen D-päivää, mikä osoittaa laajamittaisen digitaalisen elektroniikkatekniikan toteutettavuuden. Turing itse käytti paljon aikaa elektroniikan oppimiseen: näennäisesti oman, elegantin puhesalaisuusjärjestelmän luomiseen, jonka hän toteutti yhden avustajan Donald Bayleyn avulla läheisessä Hanslope Parkissa. Mutta hänellä oli toinen ja kunnianhimoisempi päämäärä: sodan viimeisessä vaiheessa (jossa hän sai OBE) hän suunnitteli Universaali Turingin koneen elektronisessa muodossa tai itse asiassa keksi digitaalisen tietokone.
Vuonna 1944 Normandian miehityksen yhteydessä, jonka liittoutuneiden Atlantin valta salli, Alan Turingilla oli lähes ainutlaatuisesti kolme keskeistä ideaa:
- hänen oma 1936-konseptinsa yleiskoneesta
- elektroniikkatekniikan mahdollinen nopeus ja luotettavuus
- tehottomuutta erilaisten koneiden suunnittelussa erilaisiin loogisiin prosesseihin.
Yhdessä nämä ideat tarjosivat periaatteen, käytännön keinot ja motivaation nykyaikaiselle tietokoneelle, yhdelle koneelle, joka pystyy käsittelemään mitä tahansa ohjelmoitua tehtävää. Hän itse oli yhtä innokas kuin kukaan muu kokoamaan heidät yhteen, ja häntä kannusti vieläkin enemmän neljäs ajatus: että universaalin koneen pitäisi pystyä hankkimaan ja esittelemään ihmismielen kykyjä. Jo vuonna 1944 hän puhui Donald Bayleylle “aivojen rakentamisesta”.
Turing kiehtoi suunnittelemansa tietokoneen mahdollisuudet. Vaikka hänen vuoden 1936 työnsä oli osoittanut laskennan absoluuttiset rajoitukset, hän oli kiinnostunut siitä, mitä Turingin koneet pystyivät tekemään, kuin siitä, mitä ne eivät pystyneet. Hän oli pitkään hylännyt nuoruuden odotuksensa löytää vapaata tahtoa tai vapaita henkiä kvanttimekaniikan avulla. Hänen myöhempi ajatuksensa oli luonteeltaan vahvasti deterministinen ja ateistinen. Ja toisen maailmansodan loppuun mennessä hän oli kääntynyt sitä alustavaa ajatusta vastaan, että ihmisen ajattelussa oli “intuition” askelia, jotka vastaavat laskemattomia operaatioita. Sen sijaan hän katsoi, että tietokone tarjoaisi rajattomasti mahdollisuuksia käytännön edistymiseen kohti älyn ilmentämistä keinotekoisessa muodossa.
Toisen kerran hän koki, että rinnakkainen amerikkalainen julkaisu, tässä tapauksessa EDVAC-suunnitelma elektroniselle tietokoneelle, joutui ennaltaehkäisemään Von Neumannin nimeä. Siitä huolimatta tämä julkaisu, kun se ilmestyi kesäkuussa 1945, toimi käytännössä Turingin eduksi, amerikkalainen kilpailu stimuloi National Physical Laboratorya suunnittelemaan kilpailevaa projektia, johon hänet nimitettiin vanhemmaksi tieteelliseksi johtajaksi. Turing halveksi nimellistä esimiehensä J. Womersleyä, mutta ainakin aluksi tämä sovellettu matemaatikko osoitti nopeaa arvostusta Turingin ideoiden laajuudesta ja lyhenteitä silmällä pitäen ohjasi Turingin suunnittelua kohti virallista hyväksyntää vuoden 1946 alussa automaattiseksi laskentamoottoriksi tai ACE.
6. Aivojen rakentaminen
Turingin yksityiskohtainen tietokonekaavio laadittiin jatkoa sodan hengelle: suunnitelmaksi, joka voitiin toteuttaa välittömästi käsillä olevalla muistitallennuksella (hankalat akustiset viivelinjat, kuten tutkassa). Turing tiesi, että ylivoimainen teknologia muuttaa pian suunnittelun: hän painotti nopeutta kaikessa mielessä ja universaalin konekonseptin hyödyntämistä. Tämä tarkoitti erityisesti aritmeettisten funktioiden toteuttamista ohjelmoimalla eikä rakentamalla elektronisia komponentteja, mikä poikkesi amerikkalaisista malleista.
Laitteiston suunnittelu oli lyhytaikainen; mutta hänen esitteensä koneen käytöstä oli visionäärinen. Turing ennusti tietokoneen, joka kykenisi vaihtamaan mielensä mukaan numeerisesta työstä algebraan, koodinmurtoon, tiedostojen käsittelyyn tai shakkiin. Aliohjelmien käsittelymenetelmiin sisältyi ehdotus, että kone voisi laajentaa omia ohjelmiaan lyhennetyssä muodossa, ideoita reilusti nykyaikaisia amerikkalaisia suunnitelmia edellä. Myöhempi puhe (helmikuu 1947) kuvasi kansallista tietokonekeskusta etäpäätteineen ja mahdollisuutta, että kone ottaa haltuunsa yhä enemmän omaa ohjelmointityötään. Vuonna 1947 hänen lyhennetyt koodiohjeet merkitsivät ohjelmointikielten alkua. Mutta yhtäkään ACE:n komponenttia ei koottu, ja Turing havaitsi olevansa ilman vaikutusta projektin suunnitteluun. Yhteistyön puute, joka oli hyvin erilainen kuin sodanaikainen henki, piti häntä syvästi turhauttavana.
Lokakuusta 1947 lähtien NPL salli, tai ehkä halusikin, että hän vietti lukuvuoden Cambridgessa. Sen sijaan, että hän julkaisi nämä laskennan perusperiaatteet, hän käytti aikansa uusiin tutkimuksiin keskellä sodanjälkeistä tieteen renessanssia, ei matematiikassa tai tekniikassa vaan neurologiassa ja fysiologiassa. Tästä syntyi uraauurtava paperi, jota nyt kutsutaan hermoverkoiksi, ja se kirjoitettiin vahvistamaan hänen aikaisempia ehdotuksiaan siitä, että riittävän monimutkainen mekaaninen järjestelmä voisi osoittaa oppimiskykyä. Tämä toimitettiin NPL sisäisenä raporttina, eikä sitä koskaan julkaistu hänen elinaikanaan. Samaan aikaan NPL ei edistynyt ACE rakentamisessa, ja kun Turingin asema heikkeni, muut Cambridgen ja Manchesterin tietokoneprojektit ottivat johdon.
Itse asiassa Newman, joka oli ollut Laskettavissa olevista numeroista – kirjan ensimmäinen lukija ja joka vastasi “Kalastaa”-salausten elektronisesta murtamisesta, oli osittain vastuussa tästä. Kun hänet nimitettiin Manchesterin yliopiston puhtaan matematiikan johtajaksi vuonna 1945, hän oli neuvotellut suuren Kuninkaallinen yhteisön apurahan tietokoneen rakentamiseen. Newman edisti voimakkaasti Turingin periaatetta tallennetun ohjelman tietokoneesta, mutta toisin kuin Turing, ei aikonut osallistua henkilökohtaiseen suunnitteluun. Hän välitti perusperiaatteet johtavalle tutkainsinöörille FC Williamsille, joka oli houkutellut Manchesteriin, ja tämän loistava innovaatio mahdollisti nopean menestyksen: Manchesterissa kesäkuussa 1948 oli maailman ensimmäinen käytännön esitys Turingin tietokoneperiaatteesta.
Vaikka Turing hävisi kilpailussa yleiskoneen toteuttamisesta ja hidas kommunikoimaan tai kilpailemaan tieteellisen prioriteetin pelissä, Turing juoksi kirjaimellisesti erittäin kilpailukykyisesti. Sodan jälkeen hän kehitti vahvuuttaan maastojuoksussa säännöllisillä pitkän matkan harjoitteluilla ja amatööriurheilun huippukilpailuilla. Hän hämmästytti kollegansa juoksemalla tieteellisiin kokouksiin, lyömällä matkustajia julkisilla kulkuneuvoilla, ja vain loukkaantuminen esti hänen vakavasti harkitsemasta Britannian joukkuetta vuoden 1948 olympialaisissa.
Paluu Cambridgeen auttoi Alan Turingia muodostamaan miellyttävän ympyrän kestävistä ystävyyssuhteista, erityisesti Robin Gandyn kanssa, joka alkoi tänä aikana kehittyä Turingin vaikutuksen alaisena ja peri myöhemmin hänen vaippansa matemaattisena logikona. Vaikka hän ei koskaan salaillut seksuaalisuuttaan, hänestä tuli nyt tietoisesti suorapuheisempi ja ylenpalttisempi, ja kaikki ajatukset mukavuudesta tai mukavuudesta jäivät taakseen. King’s Collegen matematiikan opiskelija Neville Johnsonista tuli rakastaja.
7. Turing Manchesterissa
Toukokuussa 1948 Newman tarjosi Turingille paikkaa Manchesterin yliopiston laskentalaboratorion apulaisjohtajana. Turing hyväksyi, erosi NPL ja muutti lokakuussa 1948. Merkitön nimike heijasti Turingin epävarmaa asemaa. Hän ei pystynyt hallitsemaan projektia, jonka kohtalon itse asiassa määräsi sen äkillinen välttämättömyys brittiläiselle atomipommiprojektille. F. C. Williams oli joka tapauksessa rakentanut oman valtakuntansa, ja Newmanin alkuperäiset suunnitelmat lakattiin suurelta osin sivuun. Mutta Turingilla oli selkeä rooli: insinöörien elektroniikan ohjelmoinnin järjestäjänä.
Turing Manchesterissa olisi ehkä voinut johtaa maailmaa ohjelmistokehityksessä. Hänen osittain tutkittuihin ideoihinsa kuuluivat matemaattisen logiikan käyttö ohjelmien tarkistamiseen, Kirkkoin loogisen laskennan toteuttaminen koneessa ja muita ideoita, jotka yhdistettynä hänen laajaan kombinatoristen ja tilastollisten menetelmien tuntemukseen olisivat voineet asettaa tietojenkäsittelytieteen agendaa vuosiksi eteenpäin. Tämä hän ei kuitenkaan onnistunut; hänen työnsä konekoodiohjelmoinnin parissa Manchesterissa, tuotettu vain työoppaana, oli laajuudeltaan rajoitettu.
Sen sijaan seurasi hämmentynyt ajanjakso, jolloin Turing leijui uusien ja vanhojen aiheiden välillä. Hän palasi vuoden 1939 laskelmaansa Riemannin zeta-funktiosta prototyyppitietokoneen avulla; hän jatkoi kysymystä laskettavuudesta ryhmäteorian algebrassa. Tästä hämmentyneestä aikakaudesta syntyi kuitenkin Turingin kone-ja mielifilosofian selkein ja kauaskantoisin ilmaus, Tietojenkäsittelykoneet ja älykkyys-paperi, joka ilmestyi filosofisessa lehdessä Mieli vuonna 1950.
Tämä sen lisäksi, että hän tiivisti hänen vuodesta 1936 lähtien kehittämänsä näkemyksen, omaksui hänen omakohtaisen kokemuksensa ja kokeilunsa koneiden kanssa. Turingin testin nokkeluus ja draama on osoittautunut kestäväksi virikkeeksi myöhemmille ajattelijoille, ja paperi klassiseksi panokseksi tekoälyn tutkimuksen filosofiaan ja käytäntöön. Mutta tämä oli pohjimmiltaan hänen tutkimuksensa loppu, ja huolimatta tästä viestintämallista, jota hänen radiokeskustelunsa tukivat, hänellä ei ilmeisesti ollut vaikutusta amerikkalaiseen tekoälyn perustaan myöhemmin 1950-luvulla.
Samaan aikaan vuonna 1950 syntyi selkeä suunta uudelle ajatukselle. Sen sijaan, että olisi palannut klassiseen matematiikkaan, tietokoneen uudet mahdollisuudet kiinnittivät hänen huomionsa, ja hänestä tuli sen henkilökohtaisen käytön pioneeri. Sillä kun hän asettui Manchesteriin ja osti oman ensimmäisen talonsa Wilmslowin syrjäisestä alueesta, hänellä oli täysin uusi kenttä näkyvissä. Sitä hän kuvaili morfogeneesin matemaattisena teoriana: kasvun ja muodon teoria biologiassa.
Ulkoisesti poikkeuksellinen suunnanmuutos, hänelle se oli paluu perustavanlaatuiseen ongelmaan; jo lapsuudessa hänet oli havaittu ja luonnosteltu “katsomassa koiranputkea kasvavan”; lapsuudesta Luonnonihmeet D’Arcy Thompsonin Kasvussa ja muodossa äskettäin kiinnostuneelle siitä, kuinka aivot muodostavat uusia yhteyksiä, hän oli säilyttänyt kiinnostuksen biologisiin rakenteisiin, jotka ovat niin helposti itsestäänselvyyksiä, mutta niin monimutkaisia ja outoja fysiikan näkökulmasta. Kaikista elämänilmiöistä, jotka hän kiinnitti siihen tapaan, jolla epäsymmetria voi syntyä alun perin symmetrisistä ehdoista ensimmäisenä selityksen vaativana asiana, ja hänen vastauksensa, joka annettiin ilman näkyvää viittausta kenenkään muun työhön, oli, että se voi johtua kemikaalin epälineaarisuudesta reaktio-ja diffuusioyhtälöt. Hän mallinsi hypoteettisia kemiallisia reaktioita ympyrässä ja tasossa, ja hänen ideoidensa testaamiseen tarvittavaa toistuvaa numeerista simulaatiota varten hänestä tuli ensimmäinen vakavasti otettava elektronisen tietokoneen käyttäjä matemaattiseen tutkimukseen.
Hänet valittiin Kuninkaallinen yhteisön Toveruusiin heinäkuussa 1951 viisitoista vuotta aiemmin tehdyn työn vuoksi, mutta yhtä omaperäisyys oli matkalla: hänen ensimmäinen onnistunut työnsä Morfogeeniesin kemiallisesta perustasta toimitettiin paperina marraskuussa. Pitkään unohdettu se oli modernin epälineaarisen dynaamisen teorian perusta.
8. Alan Turingin kriisi
Alan Turing pidätettiin ja joutui oikeuden eteen 31. maaliskuuta 1952, kun poliisi sai tietää hänen seksuaalisesta suhteestaan nuoren manchesterilaisen miehen kanssa. Hän ei tehnyt vakavaa kieltämistä tai puolustamista, vaan kertoi kaikille, ettei hän nähnyt toimissaan mitään väärää. Hän oli erityisen huolissaan avoimesta seksuaalisuudestaan jopa Manchesterin tekniikan kovasta ja epäsympaattisesta ilmapiiristä. Sen sijaan, että menisi vankilaan, hän hyväksyi vuodeksi estrogeeniruiskeet, joiden tarkoituksena oli neutraloida hänen libidoaan.
Hänen työnsä morfogeneettisen teorian parissa jatkui. Hän kehitti teoriansa epävakauden kuvion muodostumisesta pallomaisten esineiden, kuten radiolarian, alueelle ja myös sylinteriin kasvinvarsien malliksi. Hän asetti erityisenä tavoitteekseen selittää Fibonacci-numeroiden esiintymisen kasvien lehtikuvioissa – havaittavimmin auringonkukanpäiden ja kuusenkäpyjen tiiviissä spiraaleissa.
Tämän lisäksi hän virkistti nuoruuden kiinnostuksensa kvanttifysiikkaan tutkimalla kvanttimekaniikan aaltofunktion vähentämisen ongelmaa vihjauksella, että hän harkitsi epälineaarista mekanismia siihen. Hän sai uuden kiinnostuksen alkuainehiukkasten esittämiseen spinoreilla ja suhteellisuusteoriaan.
Suurin osa hänen elämästään tuntematon tekijä oli se, että hän oli myös jatkanut työskentelyä GCHQ, sodanjälkeiselle Bletchley Parkin seuraajalle, henkilökohtaisen yhteyden perusteella Alexanderiin, sen nykyiseen johtajaan. Mutta vuodesta 1948 lähtien kylmän sodan olosuhteet ja liitto Yhdysvaltojen kanssa tarkoittivat, että tunnetut homoseksuaalit eivät olleet oikeutettuja turvallisuusselvitykseen. Turing, joka on nyt suljettu pois, puhui tästä katkerasti entiselle sodanaikaiselle kollegalleen, nykyiselle MI6-insinöörille Donald Bayleylle, mutta ei muille henkilökohtaisille ystävilleen. Valtion turvallisuus näyttää myös olevan todennäköinen syy siihen, mitä hän kuvaili toiseksi intensiiviseksi kriisiksi maaliskuussa 1953, jossa poliisi etsi vierailevaa norjalaista, joka oli tullut tapaamaan häntä. Huoli valtiosalaisuuksiin perehtyneen ulkomaisista kontakteista oli ymmärrettävää, eikä hänen lomaansa Kreikassa vuonna 1953 voitu laskea rauhoittavan turvahenkilöiden hermoja.
Vaikka hän ei kyennyt kertomaan ystävilleen viranomaissalaisuuksia koskevista kysymyksistä, hän etsi aktiivisesti paljon suurempaa ilmaisun läheisyyttä heidän ja jungilaisen terapeutin kanssa. Eksentrinen, yksinäinen, synkkä, eloisa, eronnut, vihainen, innokas, tyytymätön – nämä olivat aina olleet hänen alati vaihtelevia piirteitään, ja huolimatta voimasta, jonka hän osoitti maailmalle selviytyessään törkeästä onnesta, kukaan ei olisi voinut turvallisesti ennustaa hänen tulevaisuuttaan tietenkin.
Hänen siivoojansa löysi hänet, kun hän tuli sisään 8. kesäkuuta 1954. Hän oli kuollut edellisenä päivänä syanidimyrkytykseen, puoliksi syöty omena sängyn vieressä. Hänen äitinsä uskoi, että hän oli vahingossa niellyt syanidia sormistaan amatöörikemian kokeen jälkeen, mutta on uskottavampaa, että hän oli onnistuneesti keksinyt kuolemansa antaakseen hänen yksin uskoa tähän. Kuolinsyyntutkijan tuomio oli itsemurha.
© Andrew Hodges, 1995