Alan Turing – samotny geniusz. Kim był twórca pierwszego komputera i ojciec chrzestny sztucznej inteligencji?

W tym artykule:

1. Alan Turing – rodzina i dzieciństwo
2. Edukacja szkolna
3. Orientacja seksualna Turinga
4. Początki zainteresowań naukowych
5. Studia wyższe
6. Praca naukowa
7. Kryptologia i problem Enigmy
8. Wojna na szyfry
9. Początki uniwersalnego komputera
10. Śmierć Alana Turinga
11. Rehabilitacja Turinga

Test Turinga jest z pozoru banalnie prosty. Człowiek-sędzia dyskutuje z dwoma rozmówcami. Rozmówcy ci mogą być ludźmi lub maszynami. Nie wiadomo o nich nic, poza tym, co sami mówią lub piszą. Jeśli po zakończeniu rozmowy sędzia nie będzie w stanie odróżnić człowieka od maszyny, oznacza to, że maszyna nabyła umiejętności imitowania ludzkiego sposobu myślenia.

Teraz, w erze gwałtownego rozwoju sztucznej inteligencji, każdy z nas codziennie ma do czynienia z jakąś formą testu Turinga. Choćby klikając okienka CAPTCHA, czyli Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart. Gdy Alan Turing zaproponował ten test w 1950 roku, „myślące maszyny” były dopiero przyszłością. Założenie swojego testu oparł na bardzo osobistej przesłance. Na ocenie, czy odpowiednio zachowujący się nieheteronormatywny człowiek będzie nieodróżnialny od heteryka.

Alan Turing – rodzina i dzieciństwo

Alan Mathison Turing urodził się 23 czerwca 1912 w Londynie. Było to o tyle ciekawe, że jego rodzice – Julius Turing i Ethel z domu Stoney – mieszkali w Chataupur, nieopodal Madrasu, czyli w Indiach. Julius był pracownikiem służby cywilnej, natomiast Ethel była córką inżyniera kolejowego, również pracującego w Indiach.

Starożytne języki: 7 wciąż nieodczytanych systemów pisma. Kto je rozszyfruje?

Naukowcy od lat próbują odczytać starożytne języki z Europy, Azji i Ameryki. Rozszyfrowanie tych tajemniczych systemów pisma może przynieść odpowiedzi na wiele pytań o antyczne cywilizacje.

Ale Juliusowi i Ethel zależało, aby ich dziecko przyszło na świat nie w kolonii, lecz w stolicy imperium. Dlatego oboje przybyli do Londynu na czas rozwiązania. Julius opuścił Anglię niedługo po narodzinach Alana, Ethel dopiero, gdy mały Alan miał 15 miesięcy. Wróciła do Indii, jednak dziecko zostawiła pod opieką nianiek w Anglii. W Anglii został również jego starszy brat – John. To przesądziło o braku jakichkolwiek głębszych emocji łączących Alana z rodzicami.

Nazwisko Turing nie było kojarzone z nauką. Zanim Alan pokazał swoje niebywałe zdolności matematyczne, kojarzyło się co najwyżej z książką napisaną przez brata Juliusa, H. D. Turinga. Ale książka opowiadała o wędkarstwie muchowym, nie miała związku ze światem naukowym ani akademickim.

Z nauką kojarzyło się bardziej nazwisko matki – Stoney. Było tak za sprawą odległego krewnego, irlandzkiego fizyka George'a Johnstone'a Stoneya (1826-1911). Dziś najbardziej znanego z identyfikacji naturalnych jednostek wielkości fizycznych. Być może profesje inżynieryjne w rodzinie matki miały jakiś wpływ na życie Alana. Ale prawdę powiedziawszy historia Turinga nie jest historią rodziny naukowców i geniuszów, ale odizolowanego i autonomicznego umysłu.

Edukacja szkolna

Alan Turing dzielił z bratem dzieciństwo sztywno zdeterminowane wymaganiami klasy i pobytem rodziców w Indiach. Aż do przejścia ojca na emeryturę i powrotu do Anglii w 1926 roku, Alan Turing i jego starszy brat John byli wychowywani w różnych angielskich domach, gdzie nic nie zachęcało do ekspresji, oryginalności lub odkrywania.

Nauka była dla niego pozalekcyjną pasją, po raz pierwszy pokazaną w prymitywnych eksperymentach chemicznych. Jako dziecko otrzymał i przeczytał książkę pod tytułem „Cuda natury, które każde dziecko powinno znać”. W późniejszych latach wspominał, że wywarła na nim niezatarte wrażenie.

W 1926 roku, w wieku 14 lat, rozpoczął naukę w Sherborne School. Szkoła była dla niego ważna. Tak ważna, że nie mogąc się dostać na rozpoczęcie roku koleją, co było wynikiem strajku generalnego, wybrał się do szkoły rowerem. Musiał przejechać sam niemal 100 kilometrów, ale dostał się do szkoły na czas. Właśnie na ten okres przypada największy rozwój intelektualny Alana oraz jego pierwsza wielka miłość.

Orientacja seksualna Turinga

Christopher Mocron był wybitnie inteligentnym chłopcem. Rozpalił w Alanie pewien głód intelektualny, który skutkuje łamaniem zasad. Zasad i kodów, bo właśnie nimi bawili się chłopcy. Łamigłówki, szyfry, kody, matematyczne zagwozdki – były dla nich jak najlepsza zabawa. Ale nie tylko to pociągało Alana. Szybko zrozumiał, że czuje do Christophera coś więcej, coś, czego zabraniało purytańskie, postwiktoriańskie społeczeństwo Wielkiej Brytanii.

W dodatku do drugiej połowy XIX wieku zabraniało pod karą śmierci. Tzw. sodomy law zakazywało kontaktów seksualnych osób tej samej płci. Chociaż po roku 1860 przyłapanych na takim czynie nie skazywano już na karę śmierci, to samo oskarżenie o sodomię wyrzucało poza nawias społeczeństwa.

Mimo, że Alan był zakochany w Christopherze, a pewne przesłanki mówią, że było to uczucie odwzajemnione, to skończyło się szybko i tragicznie. Chłopiec zmarł 13 lutego 1930 roku w wyniku komplikacji po gruźlicy. Alan, już i tak mocno introwertyczny i źle znoszący otaczających go ludzi, jeszcze bardziej odciął się od życia.

Początki zainteresowań naukowych

Żywił przekonanie, że jego życiowym zadaniem jest zrobienie tego, czego Morcom już nie mógł. Jak wiemy z listów, jakie wymieniał z matką Christophera, przez trzy lata jego myśli zwracały się ku jednemu pytaniu. W jaki sposób ludzki umysł, a w szczególności umysł Christophera, jest ucieleśnieniem materii? Czy może zostać uwolniony od materii przez śmierć?

To pytanie zaprowadziło go głębiej w obszar fizyki XX wieku. Po raz pierwszy pomogła mu w tym książka A. S. Eddingtona „The Nature of the Physical World”. Zastanawiał się m.in., czy teoria mechaniki kwantowej wpływa na tradycyjny problem umysłu i materii.

Studia wyższe

Po ukończeniu szkoły średniej w 1931 roku otrzymał stypendium do znakomitego King's College w Cambridge. Tam badał logiczne podstawy mechaniki kwantowej. To pomogło mu porzucić resztki emocjonalności i przejść do rygorystycznych intelektualnych dociekań.

W tym samym czasie jego homoseksualizm stał się definitywną częścią jego tożsamości. Wyjątkowa atmosfera King's College dała mu pierwszy prawdziwy dom i pierwszego kochanka, którym został James Atkins. W okresie studiów ujawniło się jego zamiłowanie do sportu. Trenował wioślarstwo, biegi, a później również żeglarstwo.

Bieganie długodystansowe stało się jego znakiem rozpoznawczym. Już w czasach drugiej wojny światowej, gdy pracował nad łamaniem kodów Enigmy w oddalonym o niemal 70 kilometrów od Londynu ośrodku Bletchley Park, nie chcąc czekać na podwózkę, potrafił pobiec na spotkanie do stolicy.

Praca naukowa

Ukończył uczelnię w 1934 roku z wyróżnieniem. Cieszył się wielką renomą i rok później obronił pracę doktorską. W Cambridge napisał swoją najważniejszą pracę matematyczną „O liczbach obliczalnych i ich zastosowania do problemu Entscheidungsproblem”.

Zmierzył się w niej z tzw. problemem nierozstrzygalności. Czyli takim, dla którego nie istnieje algorytm, który po skończonej liczbie kroków i dla dowolnych danych wejściowych da jednoznaczną odpowiedź „tak” lub „nie”. Właśnie w tej pracy opisał maszynę zdolną wykonywać zaprogramowaną operację matematyczną. Opisał wiele takich maszyn, które uzyskały wspólne miano maszyn Turinga.

W tej samej pracy Turing przedstawił schemat pierwszego komputera, przygotowany w oparciu o prace Charlesa Babbage’a i jego projekt maszyny różnicowej nr 2. Praca cieszyła się ogromnym uznaniem, a sam Turing w wieku zaledwie 26 lat został zgodnie okrzyknięty jednym z najwybitniejszych matematyków świata.

Kryptologia i problem Enigmy

Przez kolejne lata coraz bardziej interesował się kryptologią. Było to związane z sytuacją polityczną. Jeszcze przed wybuchem drugiej wojny światowej wspierał Government Code and Cypher School. Jej pracownicy mieli rozkodować niemiecką Enigmę. Pewne postępy w tym zakresie udało się uzyskać dopiero dzięki danym przekazanym przez polskich matematyków, którzy pracowali nad problemem Enigmy znacznie dłużej.

Największe polskie wynalazki. Te innowacje zmieniły nasz świat

W polskiej historii znajdziemy wielu naukowców, którym do dziś zawdzięczamy niesamowite wynalazki. Jednak często zapominamy, że to właśnie Polacy stali za innowacjami, które na stałe zmie...

Po wypowiedzeniu wojny przez Brytyjczyków 3 września 1939 roku, Turing podjął pełnoetatową pracę w kwaterze głównej kryptoanalityki wojennej w Bletchley Park. Wykorzystywał przekazane przez polskich kryptoanalityków dane. Ich własna bomba kryptologiczna, choć skuteczna, to miała ograniczone możliwości, ponieważ zależała od bardzo szczególnego sposobu używania Enigmy przez Niemców.

Konieczne było uogólnienie przez Turinga polskiej bomby i zbudowanie znacznie potężniejszego urządzenia, zdolnego złamać każdą wiadomość Enigmy. Wkład w to wniósł też inny matematyk z Cambridge, W. G. Welchman. Jednak kluczowym czynnikiem była genialna mechanizacja subtelnych dedukcji logicznych, dokonana przez samego Turinga.

Wojna na szyfry

Od końca 1940 roku bomba Turinga-Welchmana sprawiła, że odczyt sygnałów Luftwaffe działał rutynowo. Problemem były bardziej złożone kody Enigmy stosowane w niemieckiej łączności morskiej. Szczęśliwy, że może pracować samodzielnie nad problemem, który pokonał innych, Turing złamał system pod koniec 1940 roku.

Ale zanim w 1941 roku można było rozpocząć regularne odszyfrowywanie kodów, konieczne było przechwycenia dalszych materiałów przez marynarkę wojenną. A także opracowanie nowych, wyrafinowanych procesów statystycznych. Sekcja Turinga „Hut 8”, która rozszyfrowywała wiadomości marynarki wojennej, a w szczególności U-Bootów, stała się kluczową jednostką w Bletchley Park.

Pod koniec 1941 roku, gdy Stany Zjednoczone przystąpiły do wojny, bitwa o Atlantyk zmierzała w kierunku przewagi aliantów. 1 lutego 1942 roku maszyna Enigma na Atlantyku otrzymała dodatkową komplikację szyfrowania i ta przewaga została nagle zniweczona. Nic nie można było rozszyfrować, a aliantom groziła katastrofa. Problem udało się rozwiązać rok później, co ponownie dało aliantom przewagę.

Początki uniwersalnego komputera

W 1944 roku, podczas inwazji na Normandię, Alan Turing był najwyższej klasy specjalistą trzech kluczowych dla rozwoju współczesnego nam świata idei:

• miał własną koncepcję maszyny uniwersalnej, którą rozwijał od 1936 roku;
• pracował nad rozwojem szybkości i niezawodności technologii elektronicznej;
• pojmował dotychczasową nieefektywność w projektowaniu różnych maszyn dla różnych procesów logicznych.

Połączenie tych idei pozwoliło na utworzenie zasad działania nowoczesnego komputera. Czyli pojedynczej maszyny zdolnej do obsługi każdego zaprogramowanego zadania. Do pracy pobudzała go jeszcze czwarta idea: był przekonany, że uniwersalna maszyna powinna być w stanie uzyskać i pokazać zdolności ludzkiego umysłu.

Jeszcze w 1944 roku w rozmowie z Donaldem Bayleyem nie mówił o maszynach liczących, ale o „budowaniu mózgu”. Utrzymywał, że komputer oferuje nieograniczone możliwości praktycznego postępu w kierunku ucieleśnienia inteligencji w sztucznej formie.

Śmierć Alana Turinga

Po zakończeniu wojny Turing przyjął stanowisko zastępcy dyrektora laboratorium komputerowego na Uniwersytecie w Manchesterze. Był to dla niego trudny i zagmatwany czas. Mimo to właśnie w tym okresie powstał najbardziej klarowny i dalekosiężny wyraz filozofii maszyny i umysłu Turinga. To artykuł „Computing Machinery and Intelligence”, który ukazał się w filozoficznym czasopiśmie „Mind” w 1950 roku. I kiedy wydawało się, że ponownie wspina się na szczyt, zamiast nauki zatriumfowała bigoteria.

Alan Turing został aresztowany i stanął przed sądem 31 marca 1952 roku. Policja dowiedziała się o jego związku seksualnym z młodym mężczyzną z Manchesteru. Nie zaprzeczył ani nie bronił się. Zamiast tego powiedział wszystkim, że nie widzi nic złego w swoich działaniach. Szczególnie zależało mu na tym, aby otwarcie mówić o swojej seksualności, nawet w twardej i niesympatycznej atmosferze akademickiej w Manchesterze.

Otrzymał wybór: może albo pójść do więzienia, albo przyjmować zastrzyki, które miały stłumić jego libido, wykastrować go chemicznie. Wybrał to drugie wyjście. Zastrzyki działały na niego źle. Nie mógł jasno myśleć, wszystko było jakby za mgłą. Tak przetrwał dwa lata.

Jego ciało 8 czerwca 1954 roku znalazła sprzątaczka. Zmarł dzień wcześniej, a bezpośrednim wynikiem śmierci było zatrucie cyjankiem. Obok łóżka Turinga leżało nadgryzione jabłko. Jego matka wierzyła, że przypadkowo zatruł się cyjankiem w wyniku źle przeprowadzonego eksperymentu chemicznego. Jednak werdykt koronera brzmiał: samobójstwo.

Rehabilitacja Turinga

Działalność Bletchley Park była objęta ścisłą tajemnicą przez wiele dziesięcioleci. W tym czasie prawdziwe osiągnięcia i zasługi Turinga nie były znane opinii publicznej. Informacje odtajniono w 1974 r.

Dopiero w 2009 roku premier Wielkiej Brytanii Gordon Brown przeprosił w imieniu rządu za „całkowicie niesprawiedliwe” i „straszne” potraktowanie Turinga. Cztery lata później królowa Elżbieta II pośmiertnie go ułaskawiła.

W 2014 r. na ekrany kin wszedł film pt. „Gra tajemnic”. W rolę Turinga wcielił się Benedict Cumberbatch.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.