Hurtig info
Født
23. juni 1912
London, England
Død
7. juni 1954
Wilmslow, Cheshire, England
Sammendrag
Alan Turings arbejde var grundlæggende i datalogiens teoretiske grundlag.
Biografi
Alan Turing blev født i Paddington, London. Hans far, Julius Mathison Turing, var et britisk medlem af den indiske civile tjeneste, og han var ofte i udlandet. Alans mor, Ethel Sara Stoney, var datter af chefingeniøren for Madras-jernbanerne, og Alans forældre havde mødtes og giftet sig i Indien. Da Alan var omkring et år gammel, sluttede hans mor sig igen til sin mand i Indien og efterlod Alan i England med familiens venner. Alan blev sendt i skole, men så ikke ud til at få nogen fordele, så han blev fjernet fra skolen efter et par måneder.
Derefter blev han sendt til Hazlehurst Preparatory School, hvor han så ud til at være en gennemsnitlig god’ elev i de fleste fag, men var meget optaget af at følge sine egne ideer. Han blev interesseret i skak, mens han var på denne skole, og han meldte sig også ind i debatforeningen. Han afsluttede sin fælles optagelsesprøve i 1926 og gik derefter på Sherborne School. Nu var 1926 året for generalstrejken, og da strejken var i gang cyklede Turing 60 miles til skolen fra sit hjem og krævede ikke en alt for stor opgave for Turing, som senere skulle blive en fin atlet af næsten olympisk standard. Han fandt det meget svært at passe ind i, hvad der forventedes på denne folkeskole, men hans mor havde været så fast besluttet på, at han skulle have en folkeskoleuddannelse. Mange af de mest originale tænkere har fundet konventionel skolegang en næsten uforståelig proces, og det ser ud til at have været tilfældet for Turing. Hans geni drev ham i hans egne retninger snarere end dem, hans lærere krævede.
Han blev kritiseret for sin håndskrift, kæmpede for engelsk, og selv i matematik var han for interesseret i sine egne ideer til at kunne lave løsninger på problemer med at bruge de metoder, som hans lærere underviste i. På trods af at han producerede ukonventionelle svar, vandt Turing næsten alle mulige matematikpriser, mens han var i Sherborne. I kemi, et emne, der havde interesseret ham fra en meget tidlig alder, udførte han eksperimenter efter sin egen dagsorden, som ikke behagede hans lærer. Turings rektor skrev (se f.eks.: Hvis han skal blive på folkeskolen, må han sigte mod at blive uddannet. Hvis han udelukkende skal være videnskabelig specialist, spilder han sin tid på en folkeskole.
Dette siger langt mere om det skolesystem, Turing blev udsat for, end det gør om Turing selv. Men Turing lærte dyb matematik, mens han gik i skole, selvom hans lærere sandsynligvis ikke var klar over de undersøgelser, han lavede på egen hånd. Han læste Einsteins artikler om relativitet, og han læste også om kvantemekanik i Eddingtons The nature of the physical world.
En begivenhed, som i høj grad skulle påvirke Turing gennem hele hans liv, fandt sted i 1928. Han dannede et tæt venskab med Christopher Morcom, en elev i året over ham i skolen, og de to arbejdede sammen om videnskabelige ideer. Måske var Turing for første gang i stand til at finde en, som han kunne dele sine tanker og ideer med. Men Morcom døde i februar 1930 og oplevelsen var en knusende en for Turing. Han havde en forudanelse om Morcoms død i samme øjeblik, hvor han blev syg og følte, at dette var noget ud over, hvad videnskaben kunne forklare. Han skrev senere (se f.eks.: Det er ikke svært at bortforklare disse ting – men jeg undrer mig!
På trods af de svære skoleår kom Turing ind på King’s College, Cambridge, i 1931 for at studere matematik. blev ikke opnået uden besvær. Turing gik til legateksamen i 1929 og vandt en udstilling, men ikke et stipendium. Ikke tilfreds med denne præstation tog han eksamenerne igen året efter, denne gang vandt han et legat. Cambridge var på mange måder et meget lettere sted for ukonventionelle mennesker som Turing, end skolen havde været. Han var nu meget mere i stand til at udforske sine egne ideer, og han læste Russells Introduktion til matematisk filosofi i 1933. Omtrent samtidig læste han von Neumanns tekst fra 1932 om kvantemekanik , et emne, han vendte tilbage til flere gange i løbet af sit liv.
Året 1933 så begyndelsen af Turings interesse for matematisk logik. Han læste et papir til Moral Science Club i Cambridge i december th. det år, hvor det følgende referat blev optaget (se f.eks. AM Turing læste et papir om “Matematik og logik”. Han foreslog, at et rent logistisk syn på matematik var utilstrækkeligt; og at matematiske udsagn besad en række fortolkninger, hvoraf logistikken blot var én. Selvfølgelig var 1933 også året for Hitlers fremgang i Tyskland og for en antikrigsbevægelse i Storbritannien. Turing sluttede sig til antikrigsbevægelsen, men han drev ikke hen imod marxisme eller pacifisme, som det skete for mange.
Turing dimitterede i 1934, og i foråret 1935 deltog han i Max Newmans avancerede kursus i matematikkens grundlag. Dette kursus studerede Gödels ufuldstændighedsresultater og Hilberts spørgsmål om afgørelighed. På en måde var ‘afgørelighed’ et simpelt spørgsmål, nemlig givet en matematisk proposition kunne man finde en algoritme, som ville afgøre, om påstanden var sand eller falsk. For mange forslag var det nemt at finde en sådan algoritme. Den virkelige vanskelighed opstod ved at bevise, at der for visse forslag ikke eksisterede en sådan algoritme. Når der blev givet en algoritme til at løse et problem, var det klart, at det faktisk var en algoritme, men alligevel var der ingen definition af en algoritme, som var streng nok til at tillade en at bevise, at ingen eksisterede. Turing begyndte at arbejde på disse ideer.
Turing blev valgt til stipendiat ved King’s College, Cambridge, i 1935 for en afhandling om den Gaussiske fejlfunktion, som beviste grundlæggende resultater om sandsynlighedsteori, nemlig den centrale grænsesætning. Selvom den centrale grænsesætning for nylig var blevet opdaget, var Turing ikke klar over dette og opdagede det uafhængigt. I 1936 var Turing en Smith’s Prizeman.
Turings præstationer i Cambridge havde været på grund af hans arbejde med sandsynlighedsteori. Han havde dog arbejdet på spørgsmålene om afgørelighed, siden han deltog i Newmans kursus. I 1936 udgav han On Computable Numbers, med en ansøgning til Entscheidungsproblemet. Det er i dette papir, at Turing introducerede en abstrakt maskine, nu kaldet en “Turing-maskine”, som bevægede sig fra en tilstand til en anden ved hjælp af et præcist, endeligt sæt regler (givet af en endelig tabel) og afhængigt af et enkelt symbol, som den læste fra et bånd.
Turing-maskinen kunne skrive et symbol på båndet eller slette et symbol fra båndet. Turing skrev. Nogle af de nedskrevne symboler vil danne sekvenserne af figurer, som er decimalen for det reelle tal, som bliver beregnet. De andre er bare grove noter til at “hjælpe hukommelsen”. Det vil kun være disse grove noter, der vil kunne slettes.
Han definerede et beregneligt tal som et reelt tal, hvis decimaludvidelse kunne produceres af en Turing-maskine, der starter med et blankt bånd. Han viste, at π kunne beregnes, men da kun tælleligt mange reelle tal kan beregnes, er de fleste reelle tal ikke beregnelige. Han beskrev derefter et tal, som ikke kan beregnes, og bemærker, at dette synes at være et paradoks, da han ser ud til at have beskrevet i endelige termer, et tal, der ikke kan beskrives i endelige termer. Turing forstod dog kilden til det tilsyneladende paradoks. Det er umuligt at afgøre (ved at bruge en anden Turing-maskine), om en Turing-maskine med en given tabel med instruktioner vil udsende en uendelig talrække.
Selvom dette papir indeholder ideer, som har vist sig at være af fundamental betydning for matematik og til datalogi lige siden det dukkede op, har det ikke vist sig let at offentliggøre det i Proceedings of the London Mathematical Society. Årsagen var, at Alonzo Church publicerede An unsolvable problem in elementary number theory i American Journal of Mathematics i 1936, som også beviser, at der ikke er nogen beslutningsprocedure for aritmetik. Turings tilgang er meget forskellig fra kirkens, men Newman var nødt til at argumentere for udgivelsen af Turings papir, før London Mathematical Society ville offentliggøre det. Turings reviderede papir indeholder en henvisning til Kirkens resultater, og papiret, der først blev afsluttet i april 1936, blev revideret på denne måde i august 1936 og udkom på tryk i 1937.
Et godt træk ved de resulterende diskussioner med Kirken var, at Turing blev kandidatstuderende ved Princeton University i 1936. På Princeton foretog Turing forskning under Kirkens opsyn, og han vendte tilbage til England i 1938, efter at have været tilbage i England til sommerferien i 1937, da han første gang mødte Wittgenstein. Den største publikation, der kom ud af hans arbejde på Princeton, var Systems of Logic Based on Ordinals, som blev udgivet i 1939.
Dette papir er fyldt med interessante forslag og ideer. … [Det] kaster meget lys over Turings syn på intuitionens plads i matematiske beviser. Før dette papir dukkede op, udgav Turing to andre artikler om mere konventionelle matematiske emner. Et af disse papirer diskuterede metoder til at tilnærme Lie-grupper efter endelige grupper. Det andet papir beviser resultater om udvidelser af grupper, som først blev bevist af Reinhold Baer, hvilket giver en enklere og mere samlet tilgang.
Det måske mest bemærkelsesværdige træk ved Turings arbejde med Turing-maskiner var, at han beskrev en moderne computer, før teknologien havde nået det punkt, hvor byggeri var et realistisk forslag. Han havde bevist i sit papir fra 1936, at der eksisterede en universel Turing-maskine
… som kan laves til at udføre arbejdet på en hvilken som helst specialmaskine, det vil sige til at udføre et hvilket som helst stykke computer, hvis en tape med passende “instruktioner” er indsat i den. Selvom en “computer” for Turing var en person, der udførte en beregning, må vi i hans beskrivelse af en universel Turing-maskine se, hvad vi i dag tænker på som en computer med båndet som programmet.
Mens på Princeton Turing havde leget med tanken om at konstruere en computer. En gang tilbage i Cambridge i 1938 begyndte han at bygge en analog mekanisk enhed for at undersøge Riemann-hypotesen, som mange i dag betragter som det største uløste problem i matematik. Men hans arbejde ville snart få et nyt aspekt, for han blev kort efter sin hjemkomst kontaktet af Government Code and Cypher School, som bad ham om at hjælpe dem i deres arbejde med at bryde de tyske Enigma-koder.
Da krig blev erklæret i 1939, flyttede Turing straks til at arbejde på fuld tid på Government Code and Cypher School i Bletchley Park. Selvom arbejdet udført i Bletchley Park var omfattet af loven om officielle hemmeligheder, er meget for nylig blevet offentligt kendt. Turings geniale ideer til at løse koder og udvikle computere til at hjælpe med at bryde dem, kan have reddet flere liv for militært personel i løbet af krigen end nogen anden. Det var også en lykkelig tid for ham.
… måske den lykkeligste i hans liv, med fuld plads til hans opfindsomhed, en mild rutine til at forme dagen og et hyggeligt sæt kollegaer. Sammen med en anden matematiker WG Welchman udviklede Turing Bombe, en maskine baseret på tidligere arbejde af polske matematikere, som fra slutningen af 1940 afkodede alle beskeder sendt af Luftwaffes Enigma-maskiner. Den tyske flådes Enigma-maskiner var meget sværere at bryde, men det var den type udfordring, som Turing nød. I midten af 1941 havde Turings statistiske tilgang, sammen med indfanget information, ført til, at den tyske flådes signaler blev afkodet ved Bletchley.
Fra november 1942 til marts 1943 var Turing i USA, hvor han var i forbindelse med afkodningsspørgsmål og også på et talehemmelighedssystem. Ændringer i den måde, tyskerne kodede deres beskeder på, havde betydet, at Bletchley mistede evnen til at afkode beskederne. Turing var ikke direkte involveret i den vellykkede brydning af disse mere komplekse koder, men hans ideer viste sig at have den største betydning i dette arbejde. Turing blev tildelt OBE i 1945 for sit vitale bidrag til krigsindsatsen.
Ved krigens afslutning blev Turing inviteret af National Physical Laboratory i London til at designe en computer. Hans rapport, der foreslog Automatic Computing Engine (ACE), blev indsendt i marts 1946. Turings design var på det tidspunkt et originalt detaljeret design og prospekt til en computer i moderne forstand. Størrelsen på lagerpladsen, han planlagde for ACE, blev af de fleste, der betragtede rapporten som håbløst overambitiøs, og der var forsinkelser i, at projektet blev godkendt.
Turing vendte tilbage til Cambridge for det akademiske år 1947-48 hvor hans interesser spændte over mange emner langt væk fra computere eller matematik; især studerede han neurologi og fysiologi. Han glemte dog ikke computere i denne periode, og han skrev kode til programmering af computere. Han havde også interesser uden for den akademiske verden, efter at have taget atletik alvorligt op efter krigens afslutning. Han var medlem af Walton Athletic Club og vandt deres 3 mile og 10 mile mesterskaber på rekordtid. Han løb i AAA Marathon i 1947 og blev placeret som femte.
I 1948 var Newman professor i matematik ved University of Manchester, og han tilbød Turing en læserskare der. Turing trak sig fra National Physical Laboratory for at tiltræde stillingen i Manchester. Newman skriver i Manchester:-
… arbejdet begyndte på konstruktionen af en computermaskine af FC Williams og T Kilburn. Forventningen var, at Turing ville lede den matematiske side af arbejdet, og i nogle år fortsatte han med at arbejde, først med udformningen af de underrutiner, som de større programmer til en sådan maskine er bygget af, og derefter, som denne slags arbejde blev standardiseret, på mere generelle problemer med numerisk analyse.
I 1950 udgav Turing Computing machinery and intelligence in Mind. Det er endnu et bemærkelsesværdigt værk fra hans strålende opfindsomme sind, som syntes at forudse de spørgsmål, der ville opstå, efterhånden som computere udviklede sig. Han studerede problemer, som i dag ligger i hjertet af kunstig intelligens. Det var i dette papir fra 1950, han foreslog Turing-testen, som stadig i dag er den test, folk anvender i forsøget på at svare på, om en computer kan være intelligent… han blev involveret i diskussioner om kontraster og ligheder mellem maskiner og hjerner. Turings opfattelse, udtrykt med stor kraft og vid, var, at det var op til dem, der så en uoverstigelig kløft mellem de to, at sige, hvor forskellen lå.
Turing glemte ikke spørgsmål om afgørelighed, som havde været udgangspunktet for hans strålende matematiske publikationer. Et af hovedproblemerne i teorien om gruppepræsentationer var spørgsmålet: givet et hvilket som helst ord i en endeligt præsenteret gruppe er der en algoritme til at afgøre, om ordet er lig med identiteten. Post havde bevist, at der ikke eksisterer en sådan algoritme for semigrupper. Turing troede først, at han havde bevist det samme resultat for grupper, men lige før han holdt et seminar om hans bevis, opdagede han en fejl. Han var i stand til at redde fra sit mangelfulde bevis det faktum, at der var en annullerende semigruppe med uopløseligt ordproblem, og han offentliggjorde dette resultat i 1950. Boone brugte ideerne fra dette papir af Turing til at bevise eksistensen af en gruppe med uløseligt ordproblem i 1957.
Turing blev valgt til Fellow i Royal Society of London i 1951, hovedsagelig for sit arbejde med Turing maskiner i 1936. I 1951 arbejdede han på anvendelsen af matematisk teori på biologiske former. I 1952 offentliggjorde han den første del af sit teoretiske studie af morfogenese, udviklingen af mønster og form i levende organismer.
Turing blev arresteret for overtrædelse af britiske homoseksualitetsvedtægter i 1952, da han rapporterede til politiet om detaljer om et homoseksuelt forhold. Han var gået til politiet, fordi han var blevet truet med afpresning. Han blev retsforfulgt som homoseksuel den 31. marts 1952 og gav intet andet forsvar end at han ikke så noget forkert i sine handlinger. Han blev fundet skyldig, han fik alternativerne fængsel eller østrogenindsprøjtninger i et år. Han accepterede sidstnævnte og vendte tilbage til en bred vifte af akademiske sysler.
Ikke kun fortsatte han med yderligere undersøgelse af morfogenese, men han arbejdede også på nye ideer inden for kvanteteori, om repræsentation af elementarpartikler af spinorer og om relativitetsteori. Selvom han var fuldstændig åben omkring sin seksualitet, havde han en yderligere ulykke, som han blev forbudt at tale om på grund af Official Secrets Act.
Afkodningsoperationen i Bletchley Park blev grundlaget for den nye afkodning og intelligens. arbejde hos GCHQ. Med den kolde krig blev dette en vigtig operation, og Turing fortsatte med at arbejde for GCHQ, selvom hans Manchester-kolleger var fuldstændig uvidende om dette. Efter sin domfældelse blev hans sikkerhedsgodkendelse trukket tilbage. Værre end det, sikkerhedsofficerer var nu ekstremt bekymrede over, at en person med fuldstændig viden om det arbejde, der foregår på GCHQ, nu blev stemplet som en sikkerhedsrisiko. Han havde mange udenlandske kolleger, som enhver akademiker ville, men politiet begyndte at efterforske hans udenlandske besøgende. En ferie, som Turing tog i Grækenland i 1953, vakte bestyrtelse blandt sikkerhedsofficererne.
Turing døde af kaliumcyanidforgiftning, mens han udførte elektrolyseeksperimenter. Cyaniden blev fundet på et halvt spist æble ved siden af ham. En undersøgelse konkluderede, at det var selvadministreret, men hans mor hævdede altid, at det var et uheld.