Alan Mathison Turing OBE (inglés Alan Mathison Turing; 23 de junio de 1912 - 7 de junio de 1954) - matemático, lógico y criptógrafo inglés que tuvo una influencia significativa en el desarrollo de la informática. La computación abstracta "Máquina de Turing" que propuso en 1936 hizo posible formalizar el concepto de algoritmo y todavía se utiliza en muchos estudios teóricos y prácticos.
La vida de Alan Turing terminó trágicamente. Ha sido reconocido como "una de las víctimas de la homofobia más famosas del Reino Unido".
“La ausencia de leyes de conducta, que en su totalidad determinarían nuestra vida, no puede comprobarse tan fácilmente como la ausencia de una lista completa de reglas de acción. La única manera que conocemos de encontrar tales leyes es una explicación científica y, por supuesto, nunca podremos... decir: “Ya hemos explorado lo suficiente. No existen leyes que determinen completamente nuestra vida y nuestro comportamiento”.
Alan Matheson
Hijo de un funcionario británico en la India, Alan estudió en Francia, Inglaterra y luego Estados Unidos. Luego, muchos matemáticos intentaron crear un algoritmo para determinar la verdad de las afirmaciones.
Pero Gödel logró demostrar que cualquier sistema matemático útil de axiomas es incompleto en el sentido de que contiene una afirmación cuya verdad no puede ser refutada ni confirmada. Esto llevó a Turing a argumentar que no existía un método general para determinar la verdad y, por tanto, las matemáticas siempre contendrían afirmaciones no demostrables.
En su trabajo, Turing propuso un diseño para un dispositivo simple que tiene todas las propiedades básicas de un sistema de información moderno: control de programa, memoria y un método de acción paso a paso. Esta máquina imaginaria, llamada máquina de Turing, se utiliza en la teoría de los autómatas o computadoras.
Cuando Turing regresó a Inglaterra desde Estados Unidos, comenzó la Segunda Guerra Mundial. Una de las armas más importantes de esta guerra fue el ordenador Colossus del proyecto Ultra, que comenzó en 1943 a descifrar los complejos códigos alemanes. El trabajo de este sistema ayudó significativamente a los aliados en la lucha contra los invasores nazis.
Después de la guerra en 1945, Alan dirigió el proyecto para crear la computadora ACE (Automatic Computing Engine), y en 1948 Turing comenzó a trabajar con MADAM (Manchester Automatic DigitAl Machine), una computadora con la memoria más grande del mundo en ese momento.
El trabajo de Alan en la construcción de las primeras computadoras y el desarrollo de métodos de programación fue de invaluable importancia y sentó las bases para la mayoría de las investigaciones en el campo de la inteligencia artificial. Creía que las computadoras eventualmente serían capaces de pensar como los humanos y propuso una prueba simple, conocida como prueba de Turing, para evaluar la capacidad de una máquina para pensar: habla con una computadora y deja que te convenza de que es un humano.
En 1952, Turing publicó la primera parte de su estudio teórico sobre el desarrollo de formas en los organismos vivos. Pero este trabajo quedó inconcluso.
En 1952, el apartamento de Turing fue asaltado y durante la investigación la policía descubrió que el robo fue cometido por un amigo de su amante. El escándalo recibió amplia publicidad y el 30 de marzo de 1953 tuvo lugar un juicio en el que Turing fue acusado de sodomía. Le dieron a elegir entre dos sentencias: prisión o supresión de la libido con inyecciones de la hormona femenina estrógeno. El científico eligió el segundo.
Las consecuencias del juicio fueron desastrosas: Alan Turing fue despedido de la oficina de análisis de cifrado y de la Universidad de Manchester. Es cierto que finalmente se le devolvió la oportunidad de enseñar. Sin embargo, el científico vivió recluido hasta 1954, jugando a su juego favorito “La Isla Desierta”, que consistía en obtener todo tipo de químicos a partir de alimentos populares.
El 8 de junio de 1954, Alan Matheson Turing fue encontrado muerto en su casa por envenenamiento con cianuro. Cerca de la mesa de noche había una manzana llena de este veneno. Aún no se sabe con certeza si se trató de un suicidio o si Turing fue asesinado por personas envidiosas. Su madre creía que había sido envenenado accidentalmente porque siempre manipulaba productos químicos sin cuidado.
Se descubrió que, después de todo, las computadoras no pueden resolver todos los problemas matemáticos. Alan Turing demostró en 1936 que no podía existir un algoritmo general para resolver el problema de detención para cualquier entrada posible.
Durante la Segunda Guerra Mundial, Turing trabajó en Bletchley Park, un centro criptográfico británico, donde dirigió uno de los cinco grupos, Hut 8, que, como parte del Proyecto Ultra, se dedicaba a descifrar mensajes cifrados por la máquina de cifrado alemana Enigma para la Kriegsmarine. y la Luftwaffe. La contribución de Turing al análisis criptográfico del algoritmo Enigma se basó en un criptoanálisis anterior de versiones anteriores de la máquina de cifrado, realizado en 1938 por el criptoanalista polaco Marian Rejewski.
A principios de 1940, desarrolló la máquina descifradora Bomba, que permitía leer los mensajes de la Luftwaffe. El principio de funcionamiento de la "Bomba" era enumerar posibles variantes de la clave de cifrado e intentar descifrar el texto si se conocía parte del texto claro o la estructura del mensaje descifrado.
La búsqueda de llaves se realizaba mediante tambores mecánicos giratorios, acompañados de un sonido similar al tictac de un reloj, de ahí el nombre de la “Bomba”. Para cada posible valor clave dado por las posiciones de los rotores (el número de claves era aproximadamente 1019 para Enigma terrestre y 1022 para máquinas de cifrado utilizadas en submarinos), la Bomba realizó una verificación con un texto claro conocido, realizada eléctricamente.
La primera bomba Turing de Bletchley fue lanzada el 18 de marzo de 1940. El diseño de las bombas de Turing también se basó en el diseño de la máquina del mismo nombre de Rejewski.
Seis meses después, lograron descifrar el código más resistente de la Kriegsmarine. Más tarde, en 1943, Turing hizo una contribución significativa a la creación de una computadora electrónica de descifrado más avanzada, Colossus, utilizada para los mismos fines.
Incluso leyendo mensajes alemanes codificados, en marzo de 1943 Gran Bretaña estuvo al borde de la derrota en la Batalla del Atlántico y durante toda la Segunda Guerra Mundial. Es probable que sin descifrar el código Enigma el curso de esta guerra hubiera sido diferente.
Cualquier función computable intuitivamente es parcialmente recursiva o, de manera equivalente, puede calcularse utilizando alguna máquina de Turing.
Alan Turing propuso (conocida como la tesis de Church-Turing) que cualquier algoritmo en el sentido intuitivo de la palabra puede representarse mediante una máquina de Turing equivalente.
La aclaración del concepto de computabilidad basado en el concepto de máquina de Turing (y otros conceptos equivalentes) abrió la posibilidad de demostrar rigurosamente la insolubilidad algorítmica de varios problemas de masas (es decir, problemas de encontrar un método unificado para resolver una determinada clase de problemas cuyas condiciones pueden variar dentro de ciertos límites).
El ejemplo más simple de un problema de masa algorítmicamente irresoluble es el llamado problema de aplicabilidad del algoritmo (también llamado problema de detención).
Consiste en lo siguiente: se requiere encontrar un método general que permita, para una máquina de Turing arbitraria (especificada por su programa) y un estado inicial arbitrario de la cinta de esta máquina, determinar si el funcionamiento de la máquina será completarse en un número finito de pasos o continuar indefinidamente.
Turing es el fundador de la teoría de la inteligencia artificial.
Una máquina de Turing es una extensión del modelo de máquina de estados finitos y es capaz de simular (dado el programa apropiado) cualquier máquina cuya acción sea pasar de un estado discreto a otro.
La prueba de Turing es una prueba propuesta por Alan Turing en 1950 en su artículo "Computing Machinery and Intelligence" para comprobar si una computadora es inteligente en el sentido humano. En esta prueba, una o más personas deben hacer preguntas a dos interlocutores secretos y, en base a las respuestas, determinar cuál de ellos es una máquina y cuál es un humano. Si no se podía revelar una máquina que se hacía pasar por un ser humano, se suponía que era inteligente.
Turing era homosexual. En ese momento, las relaciones homosexuales eran ilegales en Gran Bretaña y la homosexualidad se consideraba una enfermedad mental.
En 1952, fue acusado de "grave indecencia" por ser gay. Turing fue declarado culpable y se le dio a elegir entre una pena de prisión de dos años o una terapia hormonal en forma de inyecciones de estrógeno, que era esencialmente una castración química.
Turing eligió la terapia. Uno de los efectos fue el crecimiento de los senos y la disminución de la libido. Además, como consecuencia de su condena, perdió el derecho a trabajar en el campo de la criptografía.
Un año después de su condena, murió envenenado con cianuro, que aparentemente estaba contenido en una manzana, la mitad de la cual Turing comió antes de su muerte. Se descubrió que se había suicidado. Sin embargo, su madre creía que había sido envenenado accidentalmente porque siempre manipulaba los productos químicos sin cuidado.
El 10 de septiembre de 2009, el primer ministro británico, Gordon Brown, se disculpó públicamente por los métodos a los que fue sometido Alan Turing.
En 2009, Alan Turing fue reconocido como "una de las víctimas de la homofobia más famosas del Reino Unido".
Recordando a Alan Turing
* Uno de los premios anuales de la Association for Computing Machinery se llama Premio Turing.
* Alan Turing se menciona en la novela histórica Cryptonomicon de Neal Stephenson y aparece en la novela Enigma de Robert Harris.
* El famoso escritor de ciencia ficción Harry Harrison, en colaboración con el científico estadounidense de inteligencia artificial Marvin Minsky, escribió la novela "La opción de Turing" (1992).
* La novela Neuromante de William Gibson presenta la "Policía de Turing" ("Registro de Turing"), que monitorea y monitorea el desarrollo de las inteligencias artificiales existentes.
Alan Mathieson Turing - foto
cuento de hadas favorito Alan Turing Había un cuento de hadas sobre Blancanieves. Quedó literalmente fascinado por el momento en que la bella cae muerta después de probar una manzana envenenada.
Y cuando el 8 de junio de 1954 lo encontraron sin vida en su propio apartamento, en la mesita de noche yacía una manzana mordida, exactamente igual que en el cuento de hadas sobre Blancanieves..."La escuela es una pérdida de tiempo para él".
Las extraordinarias habilidades del pequeño Alan comenzaron a manifestarse ya en la primera infancia. Y cuando, a la edad de seis años, el niño ingresó a la escuela St. Michael's School en Hastings, su director, apenas lo conoció, le auguró un gran futuro.
A la edad de 13 años, Alan fue enviado a la famosa escuela privada Sherborne en la ciudad del mismo nombre en Dorset. Y muy rápidamente resultó que esta institución educativa no era muy adecuada para Alan. La escuela de Sherborne se centraba en la formación de humanistas y no necesitaba un joven matemático.
“Si tiene la intención de permanecer en una escuela privada, entonces debería esforzarse por obtener una educación. Si va a ser exclusivamente un “especialista científico”, entonces una escuela privada para él es una pérdida de tiempo”, escribió el director de la institución educativa a los padres de Alan.
La Guerra Fría entre Turing y la escuela duró hasta el final de sus estudios. A los 15 años resolvió los problemas matemáticos más complejos, a pesar de que ni siquiera le enseñaron los conceptos básicos del análisis matemático.
Pero la debilidad de Alan en humanidades le llevó a perder notas en sus exámenes finales. Debido a esto, no ingresó en el Trinity College, donde iba, sino en el King's College de Cambridge.
Durante estos años, el estudiante Turing ya trabajaba intensamente buscando soluciones a los problemas matemáticos más complejos de nuestro tiempo.
Orden para Enigma
A la edad de 24 años, para formalizar el concepto de algoritmo, el joven científico propuso un modelo de máquina informática abstracta, que pasó a ser conocida como la “máquina de Turing”.
Además de las matemáticas en sí, Turing dedicó mucho tiempo al estudio de la criptografía. Esto es lo que atrajo la atención de los servicios de inteligencia británicos, que reunieron un equipo de científicos para dominar los códigos militares alemanes más complejos.
A Turing se le encomendó la tarea de desentrañar el secreto de la máquina de cifrado alemana Enigma, que se utilizaba para codificar información transmitida por las fuerzas terrestres, la marina y la fuerza aérea de la Alemania nazi.
Turing desarrolló una base teórica para una máquina electrónico-mecánica para descifrar el código Enigma, que recibió el nombre de Bombe.
Máquina de descifrado de bombas. Foto: Commons.wikimedia.org / Maximilian Schönherr
Durante la Segunda Guerra Mundial, Turing logró un enorme éxito en el campo del criptoanálisis militar; gracias a él, se descifró por completo el código Enigma, incluida su versión más compleja para la Armada. En 1942, el científico comenzó a descifrar el código de Lorenz, que utilizaban los alemanes para transmitir mensajes al alto mando.
Gracias al trabajo de Turing y sus colegas se creó una de las primeras computadoras del mundo, llamada “Colossus”. Esta máquina descifró el código Lorenz, que permitió a los aliados estar al tanto de la correspondencia de los más altos líderes de la Alemania hitleriana y acortó la duración de la guerra al menos en varios meses.En 1945, Alan Turing, de 33 años, recibió en secreto la Orden del Imperio Británico de manos del rey Jorge VI por su servicio militar.
"Prueba de Turing" y una taza con cadena
Entre sus colegas era conocido como un “tipo extraño”. En lugar de reparar una bicicleta con una cadena voladora, Turing calculó los intervalos en los que salía volando para poder corregirla en el momento adecuado simplemente con la mano. Alan ató su propia taza con una cadena para que no se la robaran.
Pero estas rarezas son comunes entre muchos científicos. Pero sólo unos pocos sabían que a los matemáticos les gustaban los hombres.
En 1941, en un esfuerzo por poner fin a sus antojos, Turing le propuso matrimonio a un colega. Joan Clark. La niña estuvo de acuerdo y no se avergonzó ni siquiera de que, en un ataque de franqueza, Turing admitiera tener inclinaciones homosexuales. Pero tal reacción cambió la propia decisión del científico: rescindió el compromiso y decidió no arruinar la vida de Joan.
En los años de la posguerra, Turing continuó resolviendo problemas tanto en interés del departamento militar como en nombre de la “ciencia pacífica”.
Interpretación estándar del test de Turing. Foto: Dominio público
En 1948, Turing escribe un programa de ajedrez para una computadora que aún no existe. En 1950 propuso una prueba empírica cuyo objetivo era determinar la capacidad de pensamiento de una máquina. La idea del científico era la siguiente: se puede considerar que una computadora "piensa" si la persona que interactúa con ella no puede distinguir la computadora de otra persona durante el proceso de comunicación. Esta prueba se llama prueba de Turing.
A principios de la década de 1950, Turing estaba en el cenit de su fama. Se convirtió en el padre teórico de una de las primeras computadoras del mundo y se convirtió en miembro de la Royal Society de Londres.
Amor y traición
Todo se derrumbó en 1952. Por lo sucedido, por supuesto, se puede culpar a la sociedad británica de esa época, que no aprobaba la homosexualidad y la castigaba por ley, pero, por otro lado, el propio Turing entendió perfectamente lo que estaba haciendo.
En enero de 1952, un científico de 39 años conoció a un trabajador de 19 años en las calles de Manchester. arnold murray. A Turing le gustó el joven y lo invitó a cenar, ofreciéndose a continuar conociéndose en la casa del científico. El trabajador estuvo de acuerdo, pero no vino. Sin embargo, Turing fue persistente, se reunió con Murray varias veces más y finalmente convenció al joven para que pasara la noche con él.
Durante algún tiempo, el científico y el constructor fueron amantes, y luego robaron el apartamento de Turing y los amigos de Murray lo hicieron por instigación suya.
Al parecer, los ladrones creyeron que Turing no acudiría a la policía para no revelar su secreto. Pero el científico aun así llamó a la policía. Naturalmente, la relación entre Murray y Turing se conoció muy rápidamente, y el matemático no negó que se acostó con este hombre.
En varias épocas en Inglaterra, la homosexualidad podía llevar a la ejecución o a la cadena perpetua. A principios de la década de 1950, las leyes se volvieron más indulgentes, pero la actividad homosexual abierta fue severamente castigada bajo la llamada Enmienda Labouchere, que penalizaba cualquier actividad sexual entre dos hombres.
El juicio, que duró varios meses, terminó con un veredicto de culpabilidad previsible. A Turing se le dio la opción de prisión o castración química.El científico eligió el segundo y durante un año de inyecciones se convirtió en una persona a la que no le interesan ni los niños ni las niñas.
Pero esta pérdida fue pequeña en comparación con el hecho de que Turing realmente perdió su trabajo. Los militares rechazaron sus servicios por temor a que la inteligencia soviética lo atrapara en una “trampa de miel azul”. La comunidad científica también empezó a ignorar la genialidad de las matemáticas.
Ídolo de Jobs y la comunidad gay
Turing pasaba su tiempo jugando juegos de mesa. Habiendo perdido todo, dejó de valorar la vida.
Se sabe que Alan Turing murió envenenado con cianuro, pero hasta el día de hoy no está claro cómo se envenenó exactamente. La madre del científico estaba segura de que su hijo murió en un accidente, ya que Turing recientemente se había vuelto adicto a los experimentos químicos. Los fanáticos de Turing todavía creen que fue asesinado. El asunto se complica aún más por el hecho de que nadie analizó la misma manzana encontrada cerca del cuerpo del científico para detectar la presencia de cianuro.
Otro genio del siglo XX fue un admirador del talento de Alan Turing: Steve Jobs. Y, según algunos, la manzana mordida en el logo de Apple no apareció por casualidad. De esta manera, Jobs rindió homenaje a la memoria de un hombre, sin cuyo trabajo Apple no habría tenido éxito.
A principios del siglo XXI se produjo en Gran Bretaña la rehabilitación de Alan Turing. En 2009, lamentó la persecución del científico. Primer Ministro Gordon Brown. Y después de otros cuatro años Reina Isabel II de Gran Bretaña por cargos de "obscenidad".
Como resultado, se produjo un nuevo giro inesperado. Turing, declarado “una de las principales víctimas de la homofobia global”, se ha convertido en un símbolo de los luchadores por la ampliación de los derechos de la comunidad LGBT.
En honor a Turing, se celebran ruidosos eventos masivos y desfiles del orgullo gay. Hoy se da más importancia a la homosexualidad del ganador de Enigma que a su trabajo científico. No hay nada que hacer, este es el llamado de los tiempos.
El 23 de junio de 2012 se cumple el centenario del nacimiento de Alan Turing, un matemático, lógico y criptógrafo inglés que tuvo una influencia significativa en el desarrollo de la informática.
Alan Mathison Turing nació el 23 de junio de 1912 en Londres, hijo de un funcionario colonial que sirvió en la India. Sus padres, Julius Mathison y Ethel Sara Stoney, se conocieron y se casaron en la India.
Alan Turing estudió en la prestigiosa Escuela Pública de Sherborne en Inglaterra, donde demostró habilidades sobresalientes en matemáticas y química, luego en 1931 ingresó al King's College de la Universidad de Cambridge.
En 1935, defendió su disertación sobre "El teorema de probabilidad del límite central" (que había redescubierto de forma independiente, sin conocer trabajos anteriores similares) y fue elegido miembro de la Sociedad Científica de la Facultad. Ese mismo año comenzó a trabajar en el campo de la lógica matemática y a realizar investigaciones que en un año dieron resultados sobresalientes.
En su obra "Sobre los números computables, con una aplicación al Entscheidungsproblem" (1936), Turing introdujo el concepto matemático de un equivalente abstracto de un algoritmo, o una función computable, que entonces se llamó "máquina de Turing". Se trataba de un proyecto para un dispositivo que tenía todas las propiedades básicas de un sistema de información moderno: control de programa, memoria y un método de acción paso a paso.
La máquina de Turing abrió el debate sobre la teoría de los autómatas y proporcionó la base teórica para las computadoras digitales que surgieron en la década de 1940.
Turing continuó sus estudios en Estados Unidos, en la Universidad de Princeton, donde, bajo la dirección del matemático y lógico estadounidense Alonzo Church, se doctoró en 1938. Luego regresó a Gran Bretaña y recibió una beca para estudiar lógica y teoría de números en el King's College.
Al mismo tiempo, comenzó su colaboración confidencial con la Escuela de Códigos y Cifrados del Gobierno de Bletchley Park, donde había participado en trabajos para descifrar los cifrados alemanes antes de la guerra.
En 1939, el Departamento de Guerra británico encargó a Turing la tarea de desentrañar el secreto de Enigma, un dispositivo especial utilizado para cifrar mensajes de radio en la Armada alemana y la Luftwaffe. La inteligencia británica obtuvo este dispositivo, pero no fue posible descifrar los radiogramas alemanes interceptados. Turing invitó a varios amigos jugadores de ajedrez a unirse al departamento que creó. En seis meses, se desarrolló un dispositivo al que llamó "Bomba", que permitía leer casi todos los mensajes de la Luftwaffe. Y un año después, también fue “pirateada” una versión más compleja de Enigma, utilizada por los submarinistas nazis. Esto predeterminó en gran medida los éxitos militares de la flota británica.
Turing también participó en el desarrollo de cifrados para la correspondencia entre el primer ministro británico Winston Churchill y el presidente estadounidense Franklin Roosevelt, y pasó el período comprendido entre noviembre de 1942 y marzo de 1943 en los Estados Unidos.
Los servicios de Alan Turing fueron debidamente apreciados: tras la derrota de Alemania, se le concedió el título de Comandante de la Orden del Imperio Británico, cuarta clase.
En 1945, Turing fue aceptado en el Laboratorio Nacional de Física de Londres, donde dirigió el desarrollo del gran motor informático automático ACE (Automatic Computing Engine).
Las instrucciones de código abreviadas de Turing, desarrolladas en 1947, sentaron las bases para la creación, investigación y uso práctico de los lenguajes de programación.
En 1948, el científico fue nombrado adjunto de Max Newman, director del laboratorio de computación de la Universidad de Manchester, donde se estaba creando la computadora con mayor memoria en ese momento: la Máquina Digital Automática de Manchester, o "Madame" como se llamaba llamado en prensa. Turing escribió varios programas utilizando código alfanumérico.
Turing es considerado el fundador no sólo de la informática, sino también de la inteligencia artificial. Un papel excepcional en el desarrollo de esta área de investigación lo desempeñó un pequeño artículo "Computing Machinery and Intelligence", publicado en la revista Mind en 1950 y posteriormente reimpreso muchas veces, en el que Turing propuso el ahora famoso experimento mental (prueba de Turing): un método operativo que soluciona la pregunta “¿piensa la máquina?”
En 1951, Alan Turing se convirtió en miembro de la Royal Society.
Al final de su vida, se dedicó a cuestiones de biología, es decir, al desarrollo de la teoría química de la morfogénesis. Este trabajo quedó inconcluso. El informe preliminar de 1952 y el informe que apareció después de su muerte describen sólo los primeros esbozos de esta teoría.
En 1952, Turing fue juzgado por cargos de homosexualidad. Pronto el escándalo se hizo público, el científico fue condenado y perdió el derecho a trabajar en el campo de la criptografía.
El 8 de junio de 1954, Turing fue encontrado muerto en su casa de Wilmslow, cerca de Manchester. La muerte se produjo el 7 de junio por envenenamiento con cianuro y se consideró suicidio.
En honor a Alan Turing, la Association for Computing Machnery (ACM) estableció un premio en su nombre. El primer ganador del Premio Turing en 1966 fue Alan Perlis, uno de los creadores del lenguaje de programación Algol y primer presidente de la ASM.
El material fue elaborado con base en información de fuentes abiertas.
Alan MathiesonTuring(ing. Alan Mathison Turing; 23 de junio de 1912 - 7 de junio de 1954) - matemático, lógico, criptógrafo inglés, inventor de la máquina de Turing.
Breve información sobre Alan Turing:
El artículo fue preparado por Dmitry Maryin e Ildar Nasibullaev.
- Nombre de nacimiento: Alan MathiesonTuring
- Fecha de nacimiento: 23 de junio de 1912
- Lugar de nacimiento: Londres, Inglaterra
- Fecha de muerte: 7 de junio de 1954
- Un lugar de muerte: Wilmslow, Cheshire, Inglaterra
Principios
El pequeño Alan tenía una mente muy curiosa. Habiendo aprendido a leer de forma independiente a la edad de seis años, pidió permiso a sus profesores para leer libros de divulgación científica. A la edad de 11 años realizó experimentos químicos bastante competentes, tratando de extraer yodo de las algas. Todo esto causó gran preocupación a su madre, que temía que las aficiones de su hijo, que iban en contra de la educación tradicional, le impidieran matricularse en la Escuela Pública (una institución educativa privada inglesa cerrada para niños, en la que estudiar era obligatorio para los niños de aristócratas). Pero sus temores fueron en vano: Alan pudo ingresar en la prestigiosa Escuela Pública de Sherborne. Sin embargo, pronto tuvo que temer si su talentoso hijo podría graduarse de esta escuela...
La revista Class da testimonio elocuente de los éxitos escolares de Alan: el joven Alan Turing no hacía nada en clase y en su tiempo libre estudiaba ciencias "extracurriculares". Cuando era un adolescente de quince años, estudió de forma independiente la teoría de la relatividad: las notas de su diario harían honor a un estudiante junior de nuestro tiempo.
El entorno y el estilo de educación en la escuela británica clásica, que educaba a súbditos respetables y dignos de confianza del Imperio, no eran propicios para un mayor crecimiento de tales intereses, que, además, Turing no tenía a nadie con quien compartir. Las materias impartidas le dejaban completamente indiferente, apenas lo lograba y al final se enfrentaba a la posibilidad real de que le negaran el certificado escolar, lo que horrorizó una vez más a su madre.
Una sed juvenil de conocimiento rápidamente acercó a Turing y Morcom, y se convirtieron en amigos inseparables. Ahora ya bostezaban juntos en clase de francés o jugaban al tres en raya, mientras hablaban simultáneamente de astronomía y matemáticas. Después de dejar la escuela, ambos planeaban ingresar a la Universidad de Cambridge, y Alan, habiéndose librado de muchos años de soledad, puede haber sido casi feliz...
El primer intento de Alan de aprobar los exámenes preliminares en Cambridge, donde fueron juntos, no tuvo éxito. Pero no estaba demasiado molesto, porque estaba sinceramente feliz por Christopher, quien aprobó con éxito los exámenes y recibió una beca. Alan esperaba poder participar en su segundo intento para poder estudiar con su amigo. El 13 de febrero de 1930 su amigo falleció repentinamente. La repentina muerte de su mejor amigo conmocionó a Turing, de diecisiete años, hundiéndolo en una profunda y prolongada depresión. Sin embargo, él, que antes era el peor alumno de su clase, encontró la fuerza para entrar en Cambridge. Lo apoyaba una firme convicción de su deber de realizar en la ciencia lo que Christopher ya no podía hacer...
Aquellos años fueron un período de rápido desarrollo de la física cuántica, y Turing conoció los últimos trabajos en este campo durante sus años de estudiante. Le impresiona mucho el libro de J. von Neumann "Fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica", en el que encuentra respuestas a muchas preguntas que le interesan desde hace mucho tiempo. Entonces Turing probablemente no tenía idea de que unos años más tarde von Neumann le ofrecería una plaza en Princeton, una de las universidades más famosas de Estados Unidos. Incluso más tarde, von Neumann, como Turing, sería llamado el "padre de la informática"... Pero entonces, a principios de los años 30, los intereses científicos de ambos futuros científicos destacados estaban lejos de las computadoras: tanto Turing como von Neumann estaban involucrados. principalmente en problemas de matemáticas “puras”. (Nótese aquí el trabajo matemático de Turing, "The Equivalence of Left and Right Near-Periodicity", publicado en 1935, en el que simplificó una de las ideas de von Neumann en la teoría de grupos continuos, un área fundamental de las matemáticas modernas.)
Turing provenía de una familia aristocrática, pero nunca fue un "esteta": los círculos políticos y literarios de Cambridge le eran ajenos. Prefería estudiar sus matemáticas favoritas y en su tiempo libre prefería realizar experimentos químicos y resolver acertijos de ajedrez. Encontró relajación practicando deportes intensos: remar y correr (correr maratones seguiría siendo su verdadero pasatiempo apasionante durante el resto de su vida).
Los estudiantes de Cambridge susurraron que Turing nunca usaba señales horarias en la radio, sino que configuraba su despertador mirando las estrellas por la noche y haciendo cálculos que solo él conocía (escuchaba exclusivamente programas para niños en la radio). Mientras realizaba experimentos químicos, jugó un juego especial, la "Isla Desierta", inventado por él mismo. El objetivo del juego era obtener diversos productos químicos "útiles" con "medios improvisados": detergente en polvo, detergente para lavavajillas, tinta y "productos químicos domésticos" similares...
Turing completa brillantemente un curso de estudio (pregrado) de cuatro años. Una de sus obras, dedicada a la teoría de la probabilidad, recibió un premio especial; fue elegido miembro de la sociedad científica del Kings College: una beca (algo entre la escuela de posgrado y el cuerpo docente). Parecía que le esperaba una carrera exitosa como un catedrático de Cambridge un poco excéntrico que trabajaba en el campo de las matemáticas "puras" (don, así es como se llama tradicionalmente a los profesores en Cambridge y Oxford).
Sin embargo, Turing nunca se mantuvo dentro de ningún “marco”... Nadie podía prever qué problema exótico lo cautivaría inesperadamente y qué manera matemáticamente extraordinaria de resolverlo sería capaz de encontrar.
En 1935-1936 Turing crea una teoría que inscribirá para siempre su nombre en la ciencia. La presentación de esta teoría, la teoría de las "máquinas informáticas lógicas", se incluirá posteriormente en todos los libros de texto sobre lógica, fundamentos de las matemáticas y teoría del cálculo. Las "máquinas de Turing" se convertirán en una parte obligatoria del plan de estudios de los futuros matemáticos e informáticos.
Tesis de Church-Turing
Una afirmación fundamental para muchos campos de la ciencia, como la teoría de la computabilidad, la informática, la cibernética teórica, etc. Esta afirmación fue hecha por Alonzo Church y Alan Turing a mediados de los años 1930.
En su forma más general, afirma que cualquier función intuitivamente computable es parcialmente computable o, lo que es lo mismo, puede calcularse mediante alguna máquina de Turing.
La tesis de física de Church-Turing establece: Cualquier función que pueda calcularse mediante un dispositivo físico puede calcularse mediante una máquina de Turing.
La tesis de Church-Turing no puede ser probada ni refutada estrictamente porque establece una "igualdad" entre el concepto estrictamente formalizado de una función parcialmente computable y el concepto informal de una "función intuitivamente computable".
Problema de parada
Este es un problema de solubilidad, que puede plantearse informalmente como: Dada una descripción de un algoritmo y sus datos de entrada iniciales, es necesario determinar si la ejecución del algoritmo con estos datos podrá completarse alguna vez. La alternativa a esto es que se ejecute todo el tiempo sin parar.
Alan Turing demostró en 1936 que no podía existir un algoritmo general para resolver el problema de congelación para cualquier entrada posible. Podemos decir que el problema del colgado no tiene solución en una máquina de Turing. Aquellos. Se descubrió que las computadoras todavía no pueden resolver todos los problemas matemáticos.
máquina de Turing
Una máquina de Turing es un ejecutante abstracto (máquina informática abstracta). Fue propuesto por Alan Turing en 1936 para formalizar el concepto de algoritmo.
Una máquina de Turing es una extensión de una máquina de estados finitos y, según la tesis de Church-Turing, es capaz de simular todos los demás ejecutores (especificando reglas de transición) que de alguna manera implementan el proceso de cálculo paso a paso, en el que cada El paso del cálculo es bastante elemental.
La Máquina de Turing incluye una cinta infinita en ambas direcciones, dividida en celdas, y un dispositivo de control que puede estar en uno de muchos estados. El número de estados posibles del dispositivo de control es finito y está especificado con precisión.
El dispositivo de control puede moverse hacia la izquierda y hacia la derecha a lo largo de la cinta, leer y escribir símbolos de algún alfabeto finito en las celdas de la cinta. Se asigna un símbolo vacío especial que llena todas las celdas de la cinta, excepto aquellas (el número final) en las que están escritos los datos de entrada.
El dispositivo de control funciona según reglas de transición que representan el algoritmo implementado por una máquina de Turing determinada. Cada regla de transición le indica a la máquina, dependiendo del estado actual y del símbolo observado en la celda actual, que escriba un nuevo símbolo en esta celda, pase a un nuevo estado y mueva una celda hacia la izquierda o hacia la derecha. Algunos estados de la máquina de Turing se pueden marcar como terminales, y una transición a cualquiera de ellos significa el final del trabajo, deteniendo el algoritmo.
Se dice que una máquina de Turing es determinista si hay como máximo una regla correspondiente a cada combinación de estado y símbolo de cinta en la tabla, y no determinista en caso contrario.
Una máquina de Turing específica se define enumerando los elementos de un conjunto de letras del alfabeto A, un conjunto de estados Q y un conjunto de reglas mediante las cuales opera la máquina. Tienen la forma: q i a j ->q i1 a j1 d k (si la cabeza está en el estado q i, y la letra a j está escrita en la celda observada, entonces la cabeza pasa al estado q i1, a j1 se escribe en la celda en lugar de una j, la cabeza hace un movimiento d k, que tiene tres opciones: una celda a la izquierda (L), una celda a la derecha (R), permanecer en el lugar (H)). Para cada configuración posible hay exactamente una regla. No existen reglas sólo para el estado final, una vez en el que el coche se detiene. Además, debe especificar los estados final e inicial, la configuración inicial en la cinta y la ubicación del cabezal de la máquina.
La comprensión intuitiva de una máquina de Turing es que hay una cinta infinita dividida en celdas. Un carruaje cruza las jaulas. Después de leer la carta escrita en la celda, el carro se mueve hacia la derecha, hacia la izquierda o permanece en su lugar y la carta se reemplaza por una nueva. Algunas letras detienen el carro y completan el trabajo.
Cualquier función computable intuitivamente es parcialmente recursiva o, de manera equivalente, puede calcularse utilizando alguna máquina de Turing.
Decodificando el código Enigma
En 1939, el Departamento de Guerra británico encargó a Turing desentrañar el secreto de Enigma, un dispositivo especial utilizado para cifrar mensajes de radio en la Armada alemana y la Luftwaffe. La inteligencia británica obtuvo este dispositivo, pero no fue posible descifrar los radiogramas alemanes interceptados.
A Turing se le dio rienda suelta. Trabajó en Bletchley Park, un centro criptográfico británico, donde dirigió uno de los cinco grupos, Hut 8, involucrados en descifrar mensajes de la Kriegsmarine y la Luftwaffe codificados por la máquina de cifrado alemana Enigma como parte del Proyecto Ultra. La contribución de Turing al análisis criptográfico del algoritmo Enigma se basó en un criptoanálisis anterior de versiones anteriores de la máquina de cifrado, realizado en 1938 por el criptoanalista polaco Marian Rejewski.
A principios de 1940, desarrolló la máquina descifradora Bomba, que permitía leer los mensajes de la Luftwaffe. El principio de funcionamiento de la "Bomba" era enumerar posibles variantes de la clave de cifrado e intentar descifrar el texto si se conocía parte del texto claro o la estructura del mensaje descifrado. La búsqueda de llaves se realizaba mediante tambores mecánicos giratorios, acompañados de un sonido similar al tictac de un reloj, de ahí el nombre de la “Bomba”. Para cada posible valor clave dado por las posiciones de los rotores (el número de claves era aproximadamente 1019 para Enigma terrestre y 1022 para máquinas de cifrado utilizadas en submarinos), la Bomba realizó una verificación con un texto claro conocido, realizada eléctricamente. La primera bomba Turing de Bletchley fue lanzada el 18 de marzo de 1940. El diseño de las bombas de Turing también se basó en el diseño de la máquina del mismo nombre de Rejewski.
Seis meses después, lograron descifrar el código más resistente de la Kriegsmarine. Más tarde, en 1943, Turing hizo una contribución significativa a la creación de una computadora electrónica de descifrado más avanzada, Colossus, utilizada para los mismos fines.
Los méritos de Alan Turing fueron debidamente apreciados: tras la derrota de Alemania, recibió un encargo y fue incluido en el grupo científico involucrado en la creación de una computadora electrónica británica.
Creación de una de las primeras computadoras.
Alan Turing participó en los años de la posguerra en la creación de una poderosa computadora, una máquina con programas almacenados en la memoria, algunas de cuyas propiedades tomó de su hipotética máquina universal. En 1947, Turing creó una de las primeras computadoras del mundo en Manchester. En mayo de 1950 entró en funcionamiento un prototipo de computadora ACE (Automatic Computing Engine). Turing estaba interesado en los problemas de la inteligencia de las máquinas (incluso ideó una prueba que, en su opinión, permitió descubrir si una máquina podría pensar).
Además de su trabajo en la universidad, Turing continuó colaborando con el Departamento de Código. Sólo que ahora su atención se centraba ya en los códigos de la residencia soviética en Inglaterra. En 1951 fue elegido miembro de la Royal Scientific Society.
Fundador de la teoría de la inteligencia artificial.
Turing es el fundador de la teoría de la inteligencia artificial. Una máquina de Turing es una extensión del modelo de máquina de estados finitos y es capaz de simular (dado el programa apropiado) cualquier máquina cuya acción sea pasar de un estado discreto a otro.
prueba de Turing
La prueba de Turing es una prueba propuesta por Alan Turing en 1950 en su artículo “Maquinaria informática e inteligencia” para comprobar si una computadora es inteligente en el sentido humano. Turing propuso una prueba para reemplazar, en su opinión, la pregunta sin sentido "¿puede pensar una máquina?" a uno más específico.
La prueba debe realizarse de la siguiente manera. El juez (humano) se comunica en lenguaje natural con dos interlocutores, uno de los cuales es una persona y el otro es una computadora. Si el juez no puede determinar de forma fiable quién es quién, se considera que la computadora ha pasado la prueba. Se supone que cada uno de los interlocutores se esfuerza por ser reconocido como persona. Para que la prueba sea sencilla y universal, la correspondencia se reduce a mensajes de texto. La correspondencia debe ocurrir a intervalos controlados para que el juez no pueda sacar conclusiones basadas en la velocidad de las respuestas. (En la época de Turing, las computadoras reaccionaban más lentamente que los humanos. Ahora esta regla es necesaria porque reaccionan mucho más rápido que los humanos).
Turing predijo que las computadoras eventualmente pasarían su prueba. Creía que para el año 2000, una computadora con mil millones de bits de memoria (aproximadamente 119 MB) sería capaz de engañar a los jueces el 30% de las veces en una prueba de 5 minutos. Esta predicción no se hizo realidad. Turing también predijo que la frase "máquina pensante" no se consideraría un oxímoron y que la formación en informática desempeñaría un papel importante en la creación de ordenadores potentes (con lo que están de acuerdo la mayoría de los investigadores modernos).
Hasta el momento, ningún programa se ha acercado a pasar la prueba. Cada año se celebra un concurso entre programas hablados y el más humano, según la opinión del jurado, recibe el Premio Loebner. También hay un premio adicional para el programa que, según los jueces, superará la prueba de Turing. Este premio aún no ha sido otorgado. El programa A.L.I.C.E mostró los mejores resultados. ganando el Premio Loebner 3 veces (2000, 2001 y 2004).
Persecución por la homosexualidad y muerte de Turing
Todo se derrumbó literalmente en un día. En 1952, el apartamento de Turing fue asaltado. Durante la investigación resultó que esto lo hizo uno de los amigos de su pareja sexual. El científico, en general, nunca ocultó su “orientación sexual no tradicional”, pero tampoco se comportó de manera desafiante. Sin embargo, el escándalo del robo recibió una amplia publicidad y, como resultado, se presentaron cargos de "conducta indecente" contra el propio Turing. El 31 de marzo de 1953 tuvo lugar el juicio. La sentencia implicaba una elección: encarcelamiento o inyecciones de la hormona femenina estrógeno (un método de castración química). Eligió esto último.
Fue despedido del Departamento de Código. Autorización de seguridad denegada. Es cierto que el equipo de profesores de la Universidad de Manchester detuvo a Turing, pero casi nunca apareció en la universidad. El 8 de junio de 1954 Alan Matheson Turing fue encontrado muerto en su casa. Se suicidó envenenándose con cianuro de potasio. Turing inyectó la solución de cianuro en la manzana. Al morderlo, murió. Sin embargo, su madre creía que había sido envenenado accidentalmente porque siempre manipulaba los productos químicos sin cuidado. Hay una versión según la cual Turing eligió específicamente este método para darle a su madre la oportunidad de no creer en el suicidio.
Dicen que fue esta fruta, que luego se encontró en la mesa de noche de Alan, la que se convirtió en el emblema de la famosa empresa de informática Apple. Sin embargo, la manzana también es un símbolo bíblico del conocimiento y el pecado.
Recordando a Alan Turing
El Premio Turing es el premio más prestigioso en informática, presentado anualmente por la Association for Computing Machinery por sus destacadas contribuciones científicas y tecnológicas en este campo. El premio está patrocinado por Intel y Google y actualmente cuenta con un premio de 250.000 dólares. El primer Premio Turing fue otorgado en 1966 a Alan Perlis por el desarrollo de la tecnología de compilación.
Literatura
- Alan Turing, Sobre números computables, con una aplicación al Entscheidungsproblem, Actas de la Sociedad Matemática de Londres, Serie 2, 42 (1936), págs. 230-265.
- Turing A. M. Las máquinas informáticas y la mente. Hofstader D., Dennett D. - Samara: Bakhrakh-M, 2003. - P. 47-59.
- John Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey Ullman CAPÍTULO 8. Introducción a la teoría de las máquinas de Turing // Introducción a la teoría, los lenguajes y la computación de los autómatas. - M.: “Williams”, 2002. - P. 528. - ISBN 0-201-44124-1
- Iván Dolmachev. Artículo sobre Alan Turing.
- G. Dalido. Apuntes sobre inteligencia artificial: Turing Enigma.
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En la primera mitad del siglo XX, cuando se inventaron las primeras computadoras. Sin embargo, junto con las máquinas físicamente tangibles, también aparecieron máquinas conceptuales. Uno de ellos fue la "máquina de Turing", un dispositivo informático abstracto inventado en 1936 por Alan Turing, un científico considerado uno de los fundadores de la informática.
Sus horizontes se extendían desde la teoría cuántica y el principio de la relatividad hasta la psicología y la neurociencia. Y como forma de conocer y transmitir sus conocimientos, Turing utilizó los aparatos de las matemáticas y la lógica. Encontró soluciones a problemas aparentemente irresolubles, pero lo que más le apasionaba era la idea de una “Máquina Universal” capaz de calcular todo lo que en principio es computable.
Infancia, educación, aficiones.
Los padres de Alan vivían en la ciudad india de Chhatrapur. Padre: Julius Matheson Turing, representante de una antigua familia aristocrática escocesa, trabajaba en la administración pública imperial. Madre: Sarah Ethel (de soltera Stoney), era de Irlanda, de una familia protestante de la nobleza angloirlandesa. Cuando ella esperaba un hijo, la pareja decidió mudarse a Inglaterra para que él pudiera crecer y criarse en Londres.Alan Turing nació allí el 23 de junio de 1912. Tenía un hermano mayor, John. El servicio gubernamental de Julius Turing continuó y los padres de Alan tuvieron que viajar con frecuencia entre Hastings y la India, dejando a sus dos hijos al cuidado de una pareja de militares retirados. Turing mostró signos de genio desde la más tierna infancia.
Cuando eran niños, Alan y su hermano mayor John rara vez veían a sus padres: su padre sirvió en la India hasta 1926; los niños permanecieron en Inglaterra y vivieron bajo el cuidado de hogares privados, recibiendo una estricta educación inglesa apropiada a su posición en la escala social. Como parte de dicha educación, en realidad no se preveía el estudio de los fundamentos de las ciencias naturales.
El pequeño Alan tenía una mente muy curiosa. Habiendo aprendido a leer por sí mismo a la edad de 6 años, pidió permiso a sus profesores para leer libros de divulgación científica.
A la edad de 11 años realizó experimentos químicos bastante competentes, tratando de extraer yodo de las algas. Todo esto causó gran preocupación a su madre, que temía que las aficiones de su hijo, que iban en contra de la educación tradicional, le impidieran matricularse en la Escuela Pública (una institución educativa privada inglesa cerrada para niños, en la que estudiar era obligatorio para los niños de aristócratas). Pero sus temores fueron en vano: Alan pudo ingresar en la prestigiosa Escuela Pública de Sherborne.
A la edad de seis años, Alan Turing fue a la escuela St. Michael's School en Hastings, donde el director notó inmediatamente su talento. En 1926, a la edad de 13 años, Turing asistió a la reconocida escuela privada Sherborne School en Sherborne, Dorset. Su primer día de colegio coincidió con la Huelga General de 1926. Por lo tanto, Turing tuvo que recorrer una distancia de unos 100 km desde Southampton hasta Sherborne en bicicleta, pasando la noche en un hotel en el camino.
La pasión de Turing por las matemáticas no encontró mucho apoyo entre los profesores de la Escuela Sherborne, donde prestaban más atención a las humanidades. El director de la escuela escribió a los padres: “Espero que no intente sentarse en dos sillas a la vez. Si tiene la intención de permanecer en una escuela privada, debe esforzarse por obtener una "educación". Si va a ser exclusivamente un “especialista científico”, entonces una escuela privada para él es una pérdida de tiempo”.
El éxito escolar de Alan se evidencia elocuentemente en la revista de la clase, en la que se puede encontrar, por ejemplo, lo siguiente
Puedo hacer la vista gorda ante sus escritos, aunque nunca he visto nada más terrible en mi vida, trato de tolerar su inquebrantable negligencia y su obscena diligencia; pero todavía no puedo soportar la asombrosa estupidez de sus declaraciones durante una discusión completamente sana sobre el Nuevo Testamento.
Sin embargo, en las áreas que le interesaban, Turing demostró una habilidad extraordinaria.
En 1928, a la edad de 16 años, Turing se familiarizó con el trabajo de Einstein, que comprendió hasta tal punto que pudo adivinar en el texto las dudas de Einstein sobre la viabilidad de las leyes de Newton, que no estaban explícitamente expresadas en el artículo. .
Universidad
Debido a su aversión por las humanidades, Turing no obtuvo buenas calificaciones en el examen y por eso después de la escuela ingresó en el King's College de Cambridge, aunque tenía la intención de ir al Trinity College. Turing estudió en el King's College de 1931 a 1934 bajo la dirección del famoso matemático Godfrey Harold Hardy.La Universidad de Cambridge, que tenía privilegios especiales otorgados por los monarcas ingleses, ha sido famosa durante mucho tiempo por sus tradiciones liberales y dentro de sus muros siempre ha reinado el espíritu del librepensamiento. Aquí Turing encontró -quizás por primera vez- su verdadero hogar, donde pudo dedicarse por completo a la ciencia.
El lugar principal en su vida lo ocupó el estudio entusiasta de las ciencias que tanto le interesaban: las matemáticas y la física cuántica. Aquellos años fueron un período de rápido desarrollo de la física cuántica, y Turing conoció los últimos trabajos en este campo durante sus años de estudiante. Está muy impresionado por el libro de John von Neumann "Fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica", en el que encuentra respuestas a muchas preguntas que le interesan desde hace mucho tiempo.
Entonces Turing probablemente no tenía idea de que unos años más tarde von Neumann le ofrecería una plaza en Princeton, una de las universidades más famosas de Estados Unidos. Incluso más tarde, von Neumann, al igual que Turing, sería llamado el "padre de la informática". Pero luego, a principios de los años 30 del siglo XX, los intereses científicos de ambos futuros científicos destacados estaban lejos de las computadoras: tanto Turing como von Neumann se dedicaban principalmente a problemas de matemáticas "puras".
Turing provenía de una familia aristocrática, pero nunca fue un "esteta": los círculos políticos y literarios de Cambridge le eran ajenos. Prefería estudiar sus matemáticas favoritas y en su tiempo libre realizar experimentos químicos y resolver acertijos de ajedrez.
Mientras realizaba experimentos químicos, jugó un juego especial, la "Isla Desierta", inventado por él mismo. El objetivo del juego era obtener diversos productos químicos "útiles" a partir de "materiales improvisados": detergente en polvo, detergente para lavavajillas, tinta y "productos químicos domésticos" similares.
También encontró relajación en deportes intensos como remar y correr. Correr maratones seguirá siendo su pasatiempo verdaderamente apasionante por el resto de su vida.
Turing completa brillantemente su carrera de cuatro años. Una de sus obras, dedicada a la teoría de la probabilidad, recibió un premio especial y fue elegido miembro de la sociedad científica del King's College. En 1935, Turing publicó “La equivalencia de la casi periodicidad izquierda y derecha”, en el que simplifica una idea de von Neumann en la teoría de grupos continuos, un área fundamental de las matemáticas modernas. Parecía que tendría una carrera exitosa como profesor de Cambridge un poco excéntrico trabajando en el campo de las matemáticas “puras”.
Sin embargo, Turing nunca se mantuvo dentro de ningún "marco". Nadie podría haber previsto qué problema exótico lo cautivaría de repente, y qué manera matemáticamente extraordinaria de resolverlo sería capaz de encontrar.
Además, Alan asistió a conferencias de Ludwig Wittenstein en Cambridge. Wittenstein afirmó una teoría sobre la inconsistencia de las matemáticas. Según él, las matemáticas no buscan la verdad, sino que la crean ellas mismas. Alan no estaba de acuerdo con esto y discutía mucho con Ludwig. Turing defendió el "formalismo", un movimiento filosófico matemático que no requería una traducción exacta de las palabras y se limitaba a un significado aproximado. Y Ludwig buscaba una precisión absoluta.
Mientras estaba en la universidad, Alan Turing estudió los conceptos básicos de la criptografía, es decir, la decodificación de datos. Esto le resultó útil durante la Segunda Guerra Mundial, cuando el científico trabajó en descifrar los mensajes alemanes.
máquina de Turing
En 1928, el matemático alemán David Hilbert llamó la atención de la comunidad mundial sobre el Entscheidungsproblem (Entscheidungsproblem). En su obra "Sobre números computables, con una aplicación al Entscheidungsproblem", publicado el 12 de noviembre de 1936. Turing reformuló el teorema de incompletitud de Gödel, reemplazando el lenguaje aritmético formal universal de Gödel con dispositivos hipotéticos simples que se conocerían como máquinas de Turing.Demostró que una máquina así sería capaz de realizar cualquier cálculo matemático que pudiera representarse en forma de algoritmo. Turing continuó demostrando que no hay solución al Entscheidungsproblem demostrando primero que el problema de la detención es indecidible para una máquina de Turing: en general, es imposible determinar algorítmicamente si una determinada máquina de Turing se detendrá alguna vez.
Aunque la prueba de Turing se publicó poco después de la prueba equivalente de Alonzo Church, que utilizaba el cálculo Lambda, el propio Turing no estaba familiarizado con él. El enfoque de Alan Turing se considera más accesible e intuitivo. La idea de una “Máquina Universal” capaz de realizar las funciones de cualquier otra máquina, es decir, de calcular todo lo que, en principio, se puede calcular, era sumamente original. Von Neumann reconoció que el concepto de computadora moderna se basó en este trabajo de Alan Turing. Las máquinas de Turing siguen siendo el principal objeto de estudio en la teoría de los algoritmos.
A la pregunta: "¿Qué es una máquina de Turing y qué tiene que ver con la programación?" Un usuario de Toster respondió:
En primer lugar, ésta es una definición formal del algoritmo. Un problema se considera algorítmicamente solucionable si y sólo si su solución puede programarse utilizando una máquina de Turing (o algún otro método equivalente). Esta definición permite, por ejemplo, presentar problemas algorítmicamente irresolubles. Le permite introducir el concepto de un lenguaje "Turing-completo": si una máquina de Turing se puede implementar en un lenguaje, entonces se puede escribir cualquier algoritmo en él (el preprocesador del lenguaje C no es tal, pero C# sí lo es).En general, MT es una forma de definir una determinada clase de algoritmos:
Algunos problemas pueden resolverse mediante una máquina de estados finitos;
- algunos requerirán una máquina de estados con memoria de pila;
- para otros, una máquina de Turing es suficiente;
- para el resto, se requiere revelación divina u otros métodos no algorítmicos.
Desde septiembre de 1936 hasta julio de 1938, Turing trabajó para Church en Princeton. Además de estudiar matemáticas, el científico estudió criptografía y también diseñó un multiplicador binario electromecánico.
En junio de 1938, Turing defendió su tesis doctoral, “Sistemas lógicos basados en ordinales”, que introdujo la idea de la reducción de Turing, que implicaba combinar una máquina de Turing con un oráculo. Esto nos permite explorar problemas que no se pueden resolver utilizando únicamente una máquina de Turing.
Criptoanálisis
Durante la Segunda Guerra Mundial, Alan Turing participó activamente en descifrar los códigos alemanes en Bletchley Park. El historiador y veterano de Bletchley Park, Asa Briggs, dijo una vez:"Bletchley Park necesitaba un talento excepcional, un genio excepcional, y el genio de Turing era precisamente eso".
Desde septiembre de 1938, Turing trabajó a tiempo parcial para GCHQ, una organización británica especializada en descifrar códigos. Junto con Dilly Knox, se dedicó al criptoanálisis de Enigma. Poco después de una reunión en Varsovia en julio de 1939, en la que la Oficina de Cifrado Polaca proporcionó a Gran Bretaña y Francia detalles de las conexiones en los rotores Enigma y el método para descifrar mensajes, Turing y Knox comenzaron a trabajar en una forma más exhaustiva de resolver el problema. problema.
El método polaco se basó en deficiencias del procedimiento de indicadores, que los alemanes corrigieron en mayo de 1940. El enfoque de Turing fue más general y se basó en el método de enumerar secuencias de texto fuente, para lo cual desarrolló la especificación funcional inicial de Bombe.
Una máquina construida a partir de esta especificación buscó las posibles configuraciones utilizadas para cifrar mensajes (orden del rotor, posición del rotor, conexiones del panel de conexiones) basándose en texto sin formato conocido. Para cada posible configuración del rotor (que tenía 10^19 estados, o 10^22 en la versión utilizada en submarinos), la máquina hizo una serie de suposiciones lógicas basadas en el texto sin formato (su contenido y estructura).
A continuación, la máquina determinó la contradicción, descartó el conjunto de parámetros y pasó al siguiente. Así, la mayoría de los conjuntos posibles fueron eliminados y sólo quedaron unas pocas opciones para un análisis exhaustivo.
La primera máquina se puso en funcionamiento el 18 de marzo de 1940. La búsqueda de llaves se realizaba mediante tambores mecánicos giratorios, acompañados de un sonido similar al tictac de un reloj.
La especificación de la bomba fue sólo el primero de los cinco principales logros de Turing en el campo del criptoanálisis militar.
El científico también determinó el procedimiento de indicadores de la Armada alemana; desarrolló una forma más eficiente de utilizar Bombe, basada en análisis estadístico y llamada "Banburismus"; un método para determinar los parámetros de las ruedas de una máquina Lorenz, denominado “Thuringerie”; Hacia el final de la guerra, Turing desarrolló el codificador de voz portátil Delilah.
El enfoque estadístico para optimizar el estudio de diversas probabilidades en el proceso de resolución de cifrados, que utilizó Turing, era una palabra nueva en la ciencia. Turing escribió dos artículos: “Un documento sobre la aplicabilidad del enfoque probabilístico al criptoanálisis” y “Un documento sobre estadísticas y repetición”, que fueron de tal valor para el GCCS y más tarde para el GCHQ (Sede de Comunicaciones del Gobierno) que no se realizaron. disponible en el Archivo Nacional hasta abril de 2012, poco antes de la celebración del centenario del nacimiento del científico. Un funcionario del GCHQ dijo que este hecho muestra la importancia sin precedentes de este trabajo.
Turing también participó en el desarrollo de cifrados para la correspondencia entre Churchill y Roosevelt, y pasó el período comprendido entre noviembre de 1942 y marzo de 1943 en Estados Unidos.
En 1945, el rey Jorge VI le concedió a Turing un OBE por su servicio militar, pero este hecho permaneció en secreto durante muchos años.
Años de posguerra
Después de que von Neumann en Estados Unidos propusiera un plan para crear la computadora EDVAC, se inició un trabajo similar en el Reino Unido en el Laboratorio Nacional de Física, donde Turing había trabajado desde 1945. El científico propuso un proyecto muy ambicioso ACE (Automatic Computing Engine), que, sin embargo, nunca se implementó.Aunque la construcción del ACE era factible, el secreto que rodeaba a Blatchley Park provocó retrasos en el inicio de las obras, lo que frustró a Turing.
Turing pasó el año académico 1947-1948 en Cambridge. Mientras Alan Turing estaba en Cambridge, el Pilot ACE se construyó en su ausencia.
Franklin ACE 1200
Completó su primer programa el 10 de mayo de 1950. Aunque nunca se construyó una versión completa del ACE, algunas computadoras tenían muchas similitudes con él, como el DEUCE y el Bendix G-15.
En mayo de 1948, recibió una oferta para ocupar el puesto de profesor y subdirector del laboratorio de informática de la Universidad de Manchester, que en ese momento había ocupado una posición de liderazgo en el desarrollo de la tecnología informática en el Reino Unido.
En 1948, Alan, junto con su antiguo colega, comenzó a escribir un programa de ajedrez para una computadora que aún no existía.
Ese mismo año, Turing inventó el método de descomposición LU, que se utiliza para resolver sistemas de ecuaciones lineales, invertir matrices y calcular el determinante.
prueba de Turing
En 1948, Alan Turing fue ascendido a lector del Departamento de Matemáticas de la Universidad de Manchester. Allí, en 1949, se convirtió en director del laboratorio de informática, donde se concentraba el trabajo de programación del Manchester Mark I.Al mismo tiempo, Turing continuó trabajando en problemas matemáticos más abstractos, y en su obra "Computing Machinery and Intelligence" (revista Mind, octubre de 1950) abordó el problema de la inteligencia artificial y propuso un experimento que más tarde se conoció como el experimento de Turing. prueba.
Su idea era que se puede considerar que una computadora "piensa" si la persona que interactúa con ella no puede distinguir la computadora de otra persona durante el proceso de comunicación. En este trabajo, Turing sugirió que en lugar de intentar crear un programa que simulara la mente de un adulto, sería mucho más fácil empezar con la mente de un niño y luego entrenarla. CAPTCHA, basado en la prueba de Turing inversa, se utiliza ampliamente en Internet.
En 1951, Turing fue elegido miembro de la Royal Society de Londres.
En su formulación original, la “prueba de Turing” supone una situación en la que dos personas, un hombre y una mujer, se comunican a través de algún canal que excluye la percepción de una voz con una tercera persona separada de ellos por una pared, que intenta determinar el género de cada uno de sus interlocutores mediante preguntas indirectas; en este caso, el hombre intenta confundir al interrogador y la mujer le ayuda a descubrir la verdad.
La cuestión es si una máquina puede participar con el mismo éxito en este “juego de imitación” que un hombre (si el interrogador se equivocará con la misma frecuencia en sus conclusiones). Posteriormente, se generalizó una forma simplificada de la prueba, en la que se determina si una persona, comunicándose en una situación similar con un determinado interlocutor, puede determinar si se está comunicando con otra persona o con un dispositivo artificial.
Este experimento mental tuvo una serie de consecuencias fundamentales. En primer lugar, propuso algún criterio operativo para responder a la pregunta "¿Puede pensar una máquina?"
En segundo lugar, este criterio resultó ser lingüístico: la pregunta planteada fue reemplazada explícitamente por la pregunta de si la máquina puede comunicarse adecuadamente con una persona en lenguaje natural. Turing escribió directamente sobre el cambio en la formulación y al mismo tiempo expresó su confianza en que "el método de preguntas y respuestas es adecuado para cubrir casi cualquier campo de la actividad humana que queramos considerar".
La consecuencia de esto fue el papel crucial que desempeñó la investigación sobre el modelado de la comprensión y la producción del lenguaje natural en el desarrollo posterior de la inteligencia artificial, al menos hasta los años 1980. En 1977, el entonces director del laboratorio de inteligencia artificial del Instituto Tecnológico de Massachusetts, P. Winston, escribió que enseñar a una computadora a comprender el lenguaje natural es lo mismo que lograr la inteligencia en general.
