Foto del passaport d’Alan Turing als 16 anys. Font: Wikipedia

Alan Turing és considerat com un dels pares fundadors de la informàtica, junt amb Charles Babbage, Ada Lovelace, John Von Neumann i Claude Shannon  entre d’altres. 

Turing, lògic – matemàtic 

Turing, que era un home polifacètic, va néixer a Londres el 23 de juny de 1912, i va arribar al món encara no existent de la informàtica quan intentava resoldre un problema de lògica matemàtica, concretament, el problema de la decidibilitat de les matemàtiques 

Turing havia ingressat el 1931 com estudiant de matemàtiques al prestigiós King’s College de la Universitat de Cambridge, i va estudiar les obres i el pensament del matemàtic Max Newman, que va ser professor seu, del filòsof Bertrand Russell i del també matemàtic David Hilbert. 

Un dels objectius dels matemàtics del seu temps era dotar a les matemàtiques d’una estructura formal, de forma que fossin un sistema complet, consistent i decidible. En una conferència el 1928, Hilbert havia reptat els matemàtics que demostressin aquestes tres qualitats. 

Kurt Gödel va demostrar el 1931 que les matemàtiques no eren ni consistents ni completes i va deixar sense respondre el tema de la decidibilitat 

La màquina de Turing. 

Turing, inspirat per  Max Newman, va abordar el problema de la decidibiltat ideant una màquina universal de resolució de problemes matemàtics. Basant-se en el desenvolupament teòric del comportament de la seva màquina, Turing va demostrar que les matemàtiques no eren decidibles, i va publicar el 1937 els seus resultats en un article que amb el temps passaria a la història “Números computables, amb una aplicació al problema de la decisió (Entscheidungsproblem)”. En aquest article, a més de donar resposta al problema de la decidibilitat, va definir l’estructura de la seva màquina, que amb el temps s’anomenaria “la màquina de Turing“, basada en una cinta en la que un capçal lector / escriptor disposava informacions. Aquesta màquina va suposar, sense saber-ho Turing, la primera aproximació formal al funcionament d’un ordinador de propòsit general i va establir de facto un dels primers pilars de la informàtica. 

Esquema de la màquina de Turing. Font: Wikipedia

Uns mesos abans, sense que Turing ho sabés, un matemàtic de la Universitat de Princeton, Alonso Church, havia proposat la solució al problema de la decidibilitat a través d’un camí totalment diferent (el càlcul lambda). L’article de Turing, malgrat ser posterior al de Church,  seguia tenint el mèrit d’abordar el tema d’una forma totalment original. Max Newman va demanar a Church que acceptessin al jove Turing en una estada a Princeton, per tal que pogués avançar en el desenvolupament dels seus estudis. 

Turing va anar a Princeton, on s’estaria dos anys i . Allà va coincidir amb grans científics com Albert Einstein o amb John Von Neumann, que seria un altre dels pares fundadors de la informàtica. Van coincidir així dos grans precursors de la informàtica: Turing, que amb la seva màquina va fer una aproximació lògica i funcional als ordinadors, i Von Neumann, que utilitzaria un enfocament arquitectònic i d’enginyeria, descrivint de quines parts havia de  constar un ordinador de propòsit general. 

L’estada a Princeton va permetre igualment a Turing contactar amb l’encara incipient món informàtic dels Estats Units, on els anys següents es produiria el desenvolupament de l’ordinador ENIAC; un àmbit d’actuació al que retornaria els darrers anys de la seva vida. 

Turing, criptògraf. 

El 1938 Turing va rebutjar una oferta de Von Neumann – que havia apreciat el seu talent –  per ser el seu assistent, i va tornar a Anglaterra, on, forçat per les circumstàncies, es dedicaria a un camp totalment diferent, la criptografia, i s’aproximaria a la informàtica des d’una altra perspectiva. 

El setembre de 1939, just després de la declaració de Guerra de Gran Bretanya a Alemanya,   Turing, que havia estudiat i realitzat treballs de criptografia, es va integrar a l’equip de Bletchley Park que treballava en el desxiframent dels codis dels missatges de la màquina Enigma. Un equip de polonesos, coordinat per Marian Kejewski, havia desxifrat el codi d’Enigma, i havia desenvolupat una màquina anomenada Bomba per ajudar a automatitzar el seu desxiframent, però amb l’inici de la guerra els alemanys van augmentar la complexitat de la màquina i els polonesos van posar el seu coneixement en mans de francesos i britànics.  

Màquina Enigma M4. Fotografia cedida per Dirk Rijmenants

Recollint el coneixement inicial de la màquina transferit per l’equip polonès, Turing va fer aportacions significatives que van permetre establir el procés de desencriptació en la nova situació. 

Turing va posar èmfasi, entre d’altres aspectes, en la identificació i estudi, mitjançant l’anàlisi estadística,  de trossos de missatges coneguts i dels textos encriptats que havien produït, per tal de deduir el funcionament i posició dels rotors de la màquina, i poder així desxifrar els missatges.  

En aquestes tasques es va aprofitar que els missatges incloïen elements repetitius a causa dels protocols de treball dels militars alemanys.  

Turing va donar lloc igualment a una màquina Bombe de segona generació, molt més voluminosa i complexa que la que inicialment havien desenvolupat els polonesos, ja que havia d’estudiar moltes possibles combinacions de posicions dels rotors d’Enigma per trobar la posició que s’havia utilitzat realment.  

El Colossus

Quan els alemanys van construir una màquina encriptadora encara més complexa que l’Enigma – Lorentz SZ 40/42 – Turing va contribuir amb un nou mètode, “Banburismus”, a la seva desencrptació.  

L’increment de complexitat que va suposar la màquina Lorentz va requerir que un equip liderat per l’enginyer Tommy Flowers, un altre pare fundador de la informàtica que ha rebut poc reconeixement,  desenvolupés una màquina electrònica de grans dimensions – Colossus – per a la desencriptació dels missatges. Turing va contribuir amb les seves idees als processos de desencriptació que es van dur a terme amb l’ajut d’aquesta màquina. El Colossus es pot considerar el primer ordinador electrònic que va funcionar, a inicis de 1944, encara que fos un ordinador de propòsit específic. Com les actuacions del Colossus serien declarades secretes acabada la guerra, aquest mèrit es va atribuir a l’ordinador ENIAC, desenvolupat a la Universitat de Pensilvània que es va posar en funcionament a finals de 1945. Només quan unes dècades més tard es farien públiques les tasques fetes a Bletchley Park es reconeixeria el mèrit del Colossus. 

Ordinador Colossus. Font: Wikipedia

Amb aquestes actuacions Turing va prendre contacte amb la informàtica des d’una altra perspectiva: La seva aplicació en un àmbit concret, la criptologia, sota una pressió i una urgència molt altes, característiques que en el futur acompanyarien per sempre els informàtics, malgrat que afortunadament, ja no hi havia una guerra que pressionés, així com la constatació que una nova tecnologia, l’electrònica, ja podia utilitzar-se per a la construcció d’ordinadors. 

Turing, visionari i enginyer informàtic

Acabada la guerra amb victòria aliada, les activitats de Bletchley Park van ser declarades secret de guerra i la majoria de les màquines i documentacions destruïdes.  Turing va anar a treballar al National Physics Laboratory (NPL), on va proposar el disseny d’un ordinador de propòsit general. Les seves idees, un cop més, eren pioneres i noves, però la indecisió i lentitud de la seva aplicació per part de l’NPL van fer que Turing deixés el NPL i passés a treballar a la Universitat de Manchester, on Max Newman va liderar la construcció del que seria el primer ordinador electrònic de propòsit general amb programa emmagatzemat, el Manchester Mark I, en el que Turing faria aportacions al seu funcionament. En aquesta època, Turing va escriure un article visionari anomenat “Computing machinery and Intelligence”” on va anticipar conceptes, possibilitats  i problemes de la Intel·ligència Artificial, disciplina que naixeria una dècada més tard. 

Mal tracte, mort i reparació. 

El 1952, Turing va ser castigat amb castració química per dur a terme actes homosexuals, i va morir per enverinament el 1954. Al costat del seu cos es va trobar una poma mossegada que contenia cianur.  Hi ha la possibilitat que fos un suïcidi, provocat pel mal tracte de que va ser objecte per la societat intolerant del seu temps.  

El 2009 el primer ministre britànic Gordon Brown va  demanar disculpes públiques pel tractament donat a Turing. El 2014 se li va concedir el perdó reial, i el 2017 es va aprovar una llei, coneguda popularment com “Llei d’Alan Turing”  que actua com una amnistia per a tots aquells que van ser condemnats per actes homosexuals per una legislació inadequada. 


Per saber-ne més:  

L’Enigma que va guanyar una guerraBlog “Del Telègraf a Internet”. 

La desencriptació de l’EnigmaBlog “Del Telègraf a Internet”. 

Alan Turing. El hombre que sabía demasiadoDavid Leavitt, 2006. Antoni Bosch, editor. Colección Grandes descubrimientos. Barcelona. 304 pàgs. Obra molt completa que exposa i analitza totes les facetes de Turing: El lògic-matemàtic que va atacar el problema de la decidibilitat de les matemàtiques i va idear una màquina calculadora universal per donar-hi resposta, el criptògraf que va desxifrar el codi Enigma, l’enginyer informàtic que va participar en el disseny i utilització dels primers ordinadors electrònics, el filòsof que va anticipar conceptes de la intel·ligència artificial i l’home homosexual que va patir la intolerància del seu temps. 

Turing Machines explained – Vídeo – 5′ 24″ – Computerphile – Universitat de Nottingham – En anglès amb subtítols en aquesta mateixa llengua. – Descriu la “Màquina de Turing” i el context en què va ser creada.