Alan Turing, i sin helhed Alan Mathison Turing, (født 23. juni 1912, London, England – død 7. juni 1954, Wilmslow, Cheshire), britisk matematiker og logiker, der ydede store bidrag til matematik, kryptoanalyse, logik, filosofi , og matematisk biologi og også til de nye områder, der senere blev kaldt datalogi, kognitiv videnskab, kunstig intelligens og kunstigt liv.
Tidligt liv og karriere
Søn af en embedsmand, Turing blev uddannet på en top privatskole. Han kom ind på University of Cambridge for at studere matematik i 1931. Efter at have afsluttet sin eksamen i 1934, blev han valgt til et stipendium ved King’s College (hans college siden 1931) som en anerkendelse af sin forskning i sandsynlighedsteori. I 1936 blev Turings banebrydende papir “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem [Decision Problem]” anbefalet til udgivelse af den amerikanske matematiske logiker Alonzo Church, som selv netop havde udgivet et papir, der nåede frem til samme konklusion som Turings, skønt af en anden metode. Turings metode (men ikke så meget Churchs) havde dyb betydning for den nye videnskab om databehandling. Senere samme år flyttede Turing til Princeton University for at studere til en ph.d. i matematisk logik under Kirkens ledelse (færdiggjort i 1938).
Entscheidungsproblemet
Hvad matematikere kaldte en “effektiv” metode til at løse et problem var simpelthen en, der kunne bæres af en menneskelig matematisk kontorist, der arbejder udenad. På Turings tid blev disse udenadsarbejdere faktisk kaldt “computere”, og menneskelige computere udførte nogle aspekter af det arbejde, der senere blev udført af elektroniske computere. Entscheidungsproblemet søgte en effektiv metode til at løse det grundlæggende matematiske problem med at bestemme præcis hvilke matematiske udsagn der kan bevises inden for et givet formelt matematisk system, og hvilke der ikke er det. En metode til at bestemme dette kaldes en beslutningsmetode. I 1936 viste Turing og Church uafhængigt, at Entscheidungsproblemet generelt ikke har nogen løsning, hvilket beviser, at intet konsekvent formelt aritmetiksystem har en effektiv beslutningsmetode. Faktisk viste Turing og Church, at selv nogle rent logiske systemer, betydeligt svagere end aritmetik, ikke har nogen effektiv beslutningsmetode. Dette resultat og andre – især matematikeren-logikeren Kurt Gödels ufuldstændighedsresultater – knuste håbet hos nogle matematikere om at opdage et formelt system, der ville reducere hele matematikken til metoder, som (menneskelige) computere kunne udføre. Det var i løbet af sit arbejde med Entscheidungsproblemet, at Turing opfandt den universelle Turing-maskine, en abstrakt computermaskine, der indkapsler de grundlæggende logiske principper for den digitale computer.
Kirke-Turing-tesen
Et vigtigt skridt i Turings argumentation om Entscheidungsproblemet var påstanden, nu kaldet Church-Turing-tesen, om at alt, der kan beregnes, også kan beregnes af den universelle Turing-maskine. Påstanden er vigtig, fordi den markerer grænserne for menneskelig beregning. Church brugte i sit arbejde i stedet tesen om, at alle menneskelige beregnelige funktioner er identiske med det, han kaldte lambda-definerbare funktioner (funktioner på de positive heltal, hvis værdier kan beregnes ved en proces med gentagen substitution). Turing viste i 1936, at Churchs tese svarede til hans egen, ved at bevise, at enhver lambda-definerbar funktion kan beregnes af den universelle Turing-maskine og omvendt. I en gennemgang af Turings arbejde anerkendte Church overlegenheden af Turings formulering af afhandlingen i forhold til hans egen (som ikke henviste til computermaskineri), idet han sagde, at begrebet beregnerbarhed af en Turing-maskine “har den fordel at gøre identifikationen med effektivitet …indlysende øjeblikkeligt.”
Kodebryder
Efter at have vendt tilbage fra USA til sit stipendium på King’s College i sommeren 1938, fortsatte Turing med at tilslutte sig Government Code og Cypher School, og ved krigsudbruddet med Tyskland i september 1939 flyttede han til organisationens krigstidshovedkvarter i Bletchley Park, Buckinghamshire. Et par uger tidligere havde den polske regering givet Storbritannien og Frankrig detaljer om de polske succeser mod Enigma, den vigtigste chiffermaskine, der blev brugt af det tyske militær til at kryptere radiokommunikation. Så tidligt som i 1932 var det lykkedes et lille hold polske matematiker-kryptanalytikere, ledet af Marian Rejewski, at udlede den interne ledning af Enigma, og i 1938 havde Rejewskis hold udtænkt en kodebrydende maskine, de kaldte Bomba (det polske ord for en type is).
Bomba’en var for sin succes afhængig af tyske driftsprocedurer, og en ændring i disse procedurer i maj 1940 gjorde Bomba’en ubrugelig. I løbet af efteråret 1939 og foråret 1940 designede Turing og andre en relateret, men meget anderledes, kodebrydende maskine kendt som Bombe. I resten af krigen forsynede Bombes de allierede med store mængder militær efterretningstjeneste. I begyndelsen af 1942 afkodede kryptoanalytikerne ved Bletchley Park omkring 39.000 opsnappede beskeder hver måned, et tal, der efterfølgende steg til mere end 84.000 om måneden – to beskeder hvert minut, dag og nat. I 1942 udtænkte Turing også den første systematiske metode til at bryde beskeder krypteret af den sofistikerede tyske chiffermaskine, som briterne kaldte “Tunny”. I slutningen af krigen blev Turing udnævnt til officer af det britiske imperiums mest fremragende orden (OBE) for sit kodebrydende arbejde.
Computerdesigner
I 1945, da krigen var forbi, blev Turing rekrutteret til National Physical Laboratory (NPL) i London for at skabe en elektronisk computer. Hans design til Automatic Computing Engine (ACE) var den første komplette specifikation af en elektronisk digital computer med lagrede programmer til alle formål. Havde Turings ACE været bygget som han havde planlagt, ville den have haft meget mere hukommelse end nogen af de andre tidlige computere, samt være hurtigere. Hans kolleger hos NPL mente imidlertid, at teknikken var for svær at forsøge, og en meget mindre maskine blev bygget, Pilot Model ACE (1950).
NPL tabte kapløbet om at bygge verdens første fungerende elektroniske lagrede- program digital computer – en ære, der gik til Royal Society Computing Machine Laboratory ved University of Manchester i juni 1948. Afskrækket af forsinkelserne ved NPL tiltrådte Turing vicedirektørposten for Computing Machine Laboratory i det år (der var ingen direktør ). Hans tidligere teoretiske koncept om en universel Turing-maskine havde været en grundlæggende indflydelse på Manchester-computerprojektet fra begyndelsen. Efter Turings ankomst til Manchester var hans vigtigste bidrag til computerens udvikling at designe et input-output system – ved hjælp af Bletchley Park teknologi – og at designe dets programmeringssystem. Han skrev også den første programmeringsmanual nogensinde, og hans programmeringssystem blev brugt i Ferranti Mark I, den første salgbare elektroniske digitale computer (1951).
Pioner inden for kunstig intelligens
Turing var en grundlægger af kunstig intelligens og moderne kognitiv videnskab, og han var en førende tidlig eksponent for hypotesen om, at den menneskelige hjerne i vid udstrækning er en digital computermaskine. Han teoretiserede, at cortex ved fødslen er en “uorganiseret maskine”, der gennem “træning” bliver organiseret “til en universel maskine eller noget lignende.” Turing foreslog, hvad der senere blev kendt som Turing-testen som et kriterium for, om en kunstig computer tænker (1950).
Sidste år
Turing blev valgt til fellow i Royal Society of London i marts 1951, en stor ære, men alligevel var hans liv ved at blive meget hårdt. I marts 1952 blev han dømt for “grov uanstændighed” – det vil sige homoseksualitet, en forbrydelse i Storbritannien på det tidspunkt – og han blev idømt 12 måneders hormonbehandling. Nu med en straffeattest ville han aldrig mere være i stand til at arbejde for Government Communications Headquarters (GCHQ), den britiske regerings efterkrigstidens kodebrydende center.
Turing tilbragte resten af sin korte karriere i Manchester, hvor han blev udnævnt til en specielt oprettet læserskare inden for databehandlingsteorien i maj 1953. Fra 1951 havde Turing arbejdet på det, der nu er kendt som kunstigt liv. Han udgav “The Chemical Basis of Morphogenesis” i 1952, hvor han beskrev aspekter af hans forskning i udviklingen af form og mønster i levende organismer. Turing brugte Manchesters Ferranti Mark I-computer til at modellere sin hypotese om kemiske mekanisme til generering af anatomisk struktur i dyr og planter.
Midt i dette banebrydende arbejde blev Turing opdaget død i sin seng, forgiftet af cyanid . Den officielle dom var selvmord, men der blev ikke fastslået noget motiv ved efterforskningen i 1954. Hans død tilskrives ofte den hormonbehandling, han modtog af myndighederne efter retssagen mod ham for at være homoseksuel. Alligevel døde han mere end et år efter, at hormondoserne var ophørt, og under alle omstændigheder havde den modstandsdygtige Turing båret den grusomme behandling med, hvad hans nære ven Peter Hilton kaldte “underholdt styrke.” For at dømme efter undersøgelsens optegnelser blev der overhovedet ikke fremlagt beviser for, at Turing havde til hensigt at tage sit eget liv, ej heller at balancen i hans sind var forstyrret (som ligsynsmanden hævdede). Faktisk ser hans mentale tilstand ud til at have været umærkelig på det tidspunkt. Selvom selvmord ikke kan udelukkes, er det også muligt, at hans død blot var en ulykke, resultatet af hans indånding af cyaniddampe fra et eksperiment i det lille laboratorium, der støder op til hans soveværelse. Man kan heller ikke helt udelukke mord fra de hemmelige tjenester, da Turing vidste så meget om krypteringsanalyse på et tidspunkt, hvor homoseksuelle blev betragtet som trusler mod den nationale sikkerhed.
Ved det tidlige 21. århundrede blev Turing anklaget for at være homoseksuel. var blevet berygtet. I 2009 undskyldte den britiske premierminister Gordon Brown, der talte på vegne af den britiske regering, offentligt for Turings “fuldstændig uretfærdige” behandling. Fire år senere gav dronning Elizabeth II Turing en kongelig benådning.