di Danilo Santoni

Alan Turing è stato forse il matematico il cui lavoro ha avuto un'influenza eccezionale anche al di fuori del campo astratto della logica nel XX secolo.

È stato il primo ad immaginare la possibilità della realizzazione di macchine che fossero realmente pensanti.

Inoltre, il suo lavoro è stato di importanza cruciale per i destini della seconda guerra mondiale.

Alan Turing è nato il 23 giugno 1912 a Londra ed è morto il 7 giugno 1954 a Manchester. È stato uno dei pionieri dello studio della logica dei computer così come la conosciamo oggi ed il primo ad interessarsi all'argomento dell’intelligenza artificiale.

Ha ispirato i termini ormai d'uso comune nel campo dell'informatica di Macchina di Turing e di Test di Turing.

Come matematico ha applicato il concetto di algoritmo ai computer digitali e la sua ricerca nelle relazioni tra macchine e natura ha creato il campo dell'intelligenza artificiale.

Interessato soltanto alla matematica e alla scienza iniziò la sua carriera come matematico al King's College alla Cambridge University nel 1931.

Si può dire che questo inizio tu abbastanza casuale: a scuola non aveva un gran successo, data la sua tendenza ad approfondire solo le cose che lo interessavano. Solo la grandissima amicizia con Christopher Morcom, molto più promettente di lui e molto più sistematico gli permise di iniziare la sua carriera universitaria: l'amico infatti, molto promettente, morì di tubercolosi due anni dopo il loro incontro e Alan si ripromise di continuare la sua ricerca e di seguire la sua carriera, riuscendo così a darsi un sistema di approfondimento degli studi.

Una delle sue caratteristiche fu di non usare il lavoro di scienziati precedenti, bensì di ricreare le scoperte precedenti. Trasferitosi alla Princeton University iniziò ad esplorare quella che poi verrà definita come la Macchina di Turing.

La macchina di Turing, per grandi linee, non è altro che l'odierno computer: descrisse una macchina che sarebbe stata capace di leggere una serie su una banda composta dalle cifre uno e zero.

Questi uni e questi zeri descrivevano i passaggi che erano necessari per risolvere un particolare problema o per svolgere un certo compito. La macchina di Turing avrebbe letto ogni passaggio e l'avrebbe svolto in sequenza dando la risposta giusta. Questo concetto era rivoluzionario per quel tempo in quanto molti computer negli anni ‘50 erano progettati per uno scopo preciso o per uno spettro limitato di scopi. Ciò che Turing intravvedeva era una macchina che riusciva a fare tutto, una cosa che oggigiorno diamo per scontata.

Cinque anni prima Gödel aveva dimostrato che gli assiomi della matematica non potevano essere completi; un duro colpo per molti matematici che erano convinti che la matematica fosse un sistema universale e completo.

Si presentava comunque un compito veramente arduo: riuscire a trovare se ci fosse o meno un modo per determinare se un certo teorema fosse esatto o no. Se ciò fosse stato possibile tutta la matematica si sarebbe potuta ridurre al semplice calcolo. Turing, secondo le sue abitudini, affrontò questo problema in mondo tutt'altro che convenzionale.

Ridusse tutte le operazioni matematiche ai loro costituenti fondamentali, operazioni tanto facili che potevano essere fatte da una macchina, macchina che naturalmente prese il nome di macchina di Turing.

Il metodo di istruzione del computer era molto importante nel concetto di Turing. Essenzialmente, descriveva una macchina che conosceva alcune semplici istruzioni, far compiere ad un computer un compito particolare era soltanto una questione di spezzare l'istruzione in una serie di queste semplici istruzioni, una cosa identica al processo affrontato dai programmatori odierni. Era convinto che si potesse sviluppare un algoritmo per ogni problema. La parte più difficile stava nel determinare quali fossero i livelli semplici e come spezzettare i grossi problemi.

Durante la seconda guerra mondiale Turing mise le sue capacità matematiche al servizio del Department of Communications inglese per decifrare i codici usati nelle comunicazioni tedesche, un compito particolarmente difficile in quanto i tedeschi avevano sviluppato un tipo di computer denominate Enigma che era capace di generare un codice che mutava costantemente.

Durante questo periodo al Department of Communications, Turing ed i suoi compagni lavorarono con uno strumento chiamato Colossus che decifrava in modo veloce ed efficiente i codici tedeschi creati con Enigma. Si trattava, essenzialmente di un insieme di servomotori e metallo, ma era il primo passo verso il computer digitale.

Dopo la seconda guerra mondiale Turing si accorse che aveva bisogno di un mezzo per superare lo stress che aveva accumulato ed iniziò a praticare il fondo. Come quasi tutte le altre cose che lo interessavano, scoprì che andava molto bene ottenendo tempi record nella corsa sulle 3 e 10 miglia. Di conseguenza usò la sua abilità atletica per correre tra le varie sedi delle sue letture.

Continuò a lavorare per il National Physical Laboratory (NPL) e continuò la ricerca nel computer digitale.

Lavorò nello sviluppo all'Automatic Computing Engine (ACE), uno dei primi tentativi nel creare un vero computer digitale. Fu in questo periodo che iniziò ad esplorare la relazione tra i computer e la natura.

Scrisse un articolo dal titolo Intelligent Machinery, pubblicato poi nel 1969. Fu questa una delle prime volte che è stato presentato il concetto di intelligenza artificiale.

Turing era dell'idea che si potessero creare macchine che fossero capaci di mimare i processi del cervello umano. Discusse la possibilità di tali macchine, riconoscendo la difficoltà che la gente avrebbe nell'accettare una macchina che si ponga in concorrenza con la loro intelligenza, un problema che colpisce l'intelligenza artificiale ancor oggi. Secondo la sua idea non c'è niente che possa fare il cervello e che un computer ben progettato non possa fare. Come parte del suo ragionamento Turing descrive meccanismi già esistenti che funzionano come parti del corpo umano, come le telecamere e i microfoni.

Turing entrava spesso in dibattiti infuocati con altri scienziati per via delle sue concezioni radicali sul futuro dell'informatica: dal nostro punto di vista, le idee che aveva erano logiche e tutt'altro che sorprendenti. Dal punto di vista dei suoi contemporanei le sue idee erano stravaganti. Una replica interessante di Turing durante questi dibattiti era di chiedere ai colleghi se potevano creare un esame a cui un computer non poteva venir allenato a rispondere. Un computer non avrebbe avuto problemi con un esame a scelte multiple, mentre un test a forma di saggio sembrava al di là delle possibilità del computer. Questo, comunque, non fa indicare ulteriormente le previsioni accurate di Turing: ci sono programmi oggi che permettono al computer di scrivere saggi dando solo brevi tracce e qualche parola chiave.

Turing era dell'idea che una macchina intelligente si potesse creare seguendo gli schemi del cervello umano. Scrisse un articolo nel 1950 in cui descriveva quello che attualmente è conosciuto come il Test di Turing. Il test consisteva in una persona che poneva delle domande tramite una tastiera sia ad una persona che ad una macchina intelligente. Era convinto che se la persona non poteva distinguere la macchina dall'altra persona dopo un ragionevole periodo di tempo, la macchina in qualche modo era intelligente.

Questo test è diventato il 'santo graal' della comunità dell'intelligenza artificiale e l'articolo di Turing che descrive il test è stato usato ripetutamente in riviste ed in articoli che si riferiscono all'intelligenza meccanica.

L'edizione del 1987 al dell'Oxford Companion to the Mind descrive il test di Turing come "il miglior test che abbiamo per confermare la presenza di intelligenza in una macchina." (Crockett p. 1)

Turing lasciò il National Physical Laboratory prima del completamento dell'Automatic Computing Engine e si trasferì alla University of Manchester. Là ha lavorato alla realizzazione del Manchester Automatic Digital Machine (MADAM). Credeva veramente che entro il 2000 si sarebbero create delle macchine che potessero replicare la mente umana. Ha lavorato per questo scopo creando algoritmi e programmi per il MADAM, ha collaborato nella creazione del suo manuale operativo e divenne uno dei principali fruitori dello stesso per avanzare la sua ricerca.

Uno. degli aspetti principali della vita di Turing è che spesso passa inosservata e il suo lavoro nella biologia. Turing ha pubblicato un solo articolo, The Chemical Basis of Morphogenesis nel 1952. Aveva scritto altri testi, ma nessuno era terminato alla sua morte e sono stati pubblicati in forma non definitiva. Il suo interesse principale nella biologia era la struttura fisica delle cose viventi. Era interessato al come e perché gli organismi hanno sviluppato una forma particolare.

Ci sono milioni di cellule in una persona o in un albero e si sa quale forma prenderanno. Turing desiderava capire perché. Una base fondamentale per la sua ricerca era "il motivo dal progetto" (Saunders). L'idea base dietro ciò già era presente quando si credeva ancora che ci fosse un essere potente che dava forma a tutte le cose viventi. Come poteva essere successo diversamente che tutti questi organismi avevano assunto i loro diversi tratti fisici che permettevano loro di esistere nel loro ambiente? La teoria dell'intervento divino fu sostituita dall'idea della selezione naturale di Darwin prima che Turing se ne occupasse, ma il concetto funziona ancora. La struttura è determinata dall'intervento esterno.

Turing non accettò questa teoria. Fu enormemente influenzato dal biologo D'Arcy Thompson che credeva che la forma biologica fosse semplicemente un risultato dei processi chimici e fisici. La selezione della struttura non entra in gioco fino a che le possibili forme non sono determinate. Il punto di partenza basilare nella sua posizione si può riassumere così:

"Invece di chiedere perché una certa configurazione di foglie è particolarmente vantaggiosa per una pianta, cercò di dimostrare che era una conseguenza naturale del processo con cui vengono prodotte le foglie."

Usava un approccio genuinamente matematico al problema.

Questo permette una chiara visione della convinzione della stretta relazione che intercorre tra natura e matematica. Lo scopo ultimo di Turing era di fondere la teoria biologica già accettata con la matematica e il computer per creare la sua macchina intelligente e dagli scopi multipli. Vedeva lo sviluppo di queste foglie come niente altro che una serie di semplici passi, un algoritmo. Questo si concordava col concetto base della sua Macchina di Turing.

Morì il 7 giugno 1954 di quello che gli esami medici indicarono come "una auto-somministrazione di cianuro di potassio in un momento di squilibrio mentale". Sono comparse altre ragioni per la sua morte.

La madre dichiarò che era solito sperimentare con prodotti chimici casalinghi cercando di creare nuove sostanze ed era diventato incauto. Altri dichiararono che era omosessuale e si era ucciso per prevenire l'eventuale imbarazzo.

Qualsiasi fosse la ragione della sua morte, Turing fu senza dubbio uno dei più grandi anticipatori nel campo dei computer. Gli odierni scienziati informatici fanno ancora riferimento ai suoi scritti. Il concetto dell'algoritmo si trova al centro di ogni programma per computer per ogni tipo di computer digitale. Non è improbabile che la sua idea di macchine pensanti per l'anno 2000 sia poi tanto lontana dalla verità.

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