Alan Turing

Alan Turing , na íntegra Alan Mathison Turing , (nascido em 23 de junho de 1912, Londres , Inglaterra - morreu em 7 de junho de 1954, Wilmslow, Cheshire), matemático e lógico britânico que fez grandes contribuições para matemática , criptanálise, lógica, filosofia , e biologia matemática e também para as novas áreas mais tarde denominadas ciência da computação, ciência cognitiva, inteligência artificial e vida artificial.



Juventude e carreira

Filho de um funcionário público, Turing foi educado em uma escola particular de primeira linha. Ele entrou no Universidade de Cambridge para estudar matemática em 1931. Depois de se formar em 1934, foi eleito para uma bolsa em King’s College (sua faculdade desde 1931) em reconhecimento à sua pesquisa em teoria da probabilidade . Em 1936, Turing's seminal papel em números computáveis, com um aplicativo para o Problema de decisão [Problema de decisão] foi recomendado para publicação pelo lógico matemático americano Alonzo Church, que havia acabado de publicar um artigo que chegou à mesma conclusão que o de Turing, embora por um método diferente. O método de Turing (mas não tanto o de Church) teve um significado profundo para a ciência emergente da computação. Mais tarde naquele ano, Turing mudou-se para Universidade de Princeton estudar para um Ph.D. em lógica matemática sob a direção de Church (concluído em 1938).



O Problema de decisão

O que os matemáticos chamam de método eficaz para resolver um problema era simplesmente aquele que pudesse ser executado por um funcionário matemático humano trabalhando mecanicamente. Na época de Turing, esses trabalhadores mecânicos eram, na verdade, chamados de computadores, e os computadores humanos realizavam alguns aspectos do trabalho posteriormente realizado por computadores eletrônicos. O Problema de decisão procurou um método eficaz para resolver o problema matemático fundamental de determinar exatamente quais afirmações matemáticas são prováveis ​​dentro de um determinado sistema matemático formal e quais não são. Um método para determinar isso é chamado de método de decisão. Em 1936, Turing e Church mostraram independentemente que, em geral, o Problema de decisão problema não tem resolução, provando que nenhum sistema formal consistente de aritmética possui um método de decisão eficaz. Na verdade, Turing e Church mostraram que mesmo alguns sistemas puramente lógicos, consideravelmente mais fracos do que a aritmética, não possuem um método de decisão eficaz. Este resultado e outros - notadamente matemático-lógico Kurt Gödel Os resultados da incompletude - frustraram as esperanças, mantidas por alguns matemáticos, de descobrir um sistema formal que reduziria toda a matemática a métodos que os computadores (humanos) poderiam realizar. Foi no decorrer de seu trabalho no Problema de decisão que Turing inventou a máquina de Turing universal, uma máquina de computação abstrata que encapsula os princípios lógicos fundamentais do Computador digital .



A tese de Church-Turing

Um passo importante no argumento de Turing sobre o Problema de decisão foi a afirmação, agora chamada de tese de Church-Turing, de que tudo o que é humanamente computável também pode ser calculado pela máquina de Turing universal. A afirmação é importante porque marca os limites da computação humana. Church em seu trabalho usou, em vez disso, a tese de que todas as funções computáveis ​​por humanos são idênticas ao que ele chamou de funções definíveis por lambda (funções nos inteiros positivos cujos valores podem ser calculados por um processo de substituição repetida). Turing mostrou em 1936 que a tese de Church era equivalente à sua, provando que cada função definível por lambda é computável pela máquina de Turing universal e vice-versa. Em uma revisão do trabalho de Turing, Church reconheceu a superioridade da formulação de Turing da tese sobre a sua própria (que não fazia referência a máquinas de computação), dizendo que o conceito de computabilidade por uma máquina de Turing tem a vantagem de fazer a identificação com eficácia ... evidente imediatamente.

Disjuntor de código

Máquina Enigma explicada

Máquina Enigma explicou que a Segunda Guerra Mundial viu um amplo uso de códigos e cifras, de cifras de substituição ao trabalho de locutores de código Navajo. Neste vídeo de um programa do World Science Festival em 4 de junho de 2011, Simon Singh demonstra a máquina alemã Enigma. World Science Festival (um parceiro editorial da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo



Tendo retornado dos Estados Unidos para sua bolsa no King's College no verão de 1938, Turing passou a ingressar na Escola de Código e Cypher do Governo e, com a eclosão da guerra com a Alemanha em setembro de 1939, mudou-se para a sede da organização durante a guerra em Bletchley Park, Buckinghamshire. Algumas semanas antes, o governo polonês havia fornecido à Grã-Bretanha e à França detalhes dos sucessos poloneses contra a Enigma, a principal cifra máquina usada pelos militares alemães para criptografar comunicações de rádio. Já em 1932, uma pequena equipe de criptoanalistas matemáticos poloneses, liderada por Marian Rejewski, tinha conseguido deduzir a fiação interna de Enigma , e em 1938 a equipe de Rejewski havia desenvolvido uma máquina de decifrar códigos que chamou de Bombear (a palavra polonesa para um tipo de sorvete). O sucesso da Bomba dependia dos procedimentos operacionais alemães, e uma mudança nesses procedimentos em maio de 1940 tornou a Bomba inútil. Durante o outono de 1939 e a primavera de 1940, Turing e outros projetaram uma máquina de decifrar códigos relacionada, mas muito diferente, conhecida como Bombe. Pelo resto da guerra, Bombes forneceu aos Aliados grandes quantidades de inteligência militar. No início de 1942, os criptanalistas em Bletchley Park estavam decodificando cerca de 39.000 mensagens interceptadas por mês, um número que subiu posteriormente para mais de 84.000 por mês - duas mensagens a cada minuto, dia e noite. Em 1942, Turing também desenvolveu o primeiro método sistemático para quebrar mensagens criptografadas pela sofisticada máquina de cifragem alemã que os britânicos chamaram de Tunny. No final da guerra, Turing foi nomeado oficial da a Ordem Mais Excelente do Império Britânico (OBE) por seu trabalho de decifrar códigos.



Bomba de máquina

Máquina Bombe Detalhe de tambores giratórios (superior) em uma máquina Bombe reconstruída, uma máquina de decifrar códigos, originalmente desenvolvida por Alan Turing e outros, usada durante a Segunda Guerra Mundial; no Museu Nacional de Computação, Bletchley Park, Milton Keynes, Buckinghamshire, Inglaterra. Ted Coles

Enigma

Enigma A máquina Enigma foi usada pelos alemães para codificar suas comunicações militares durante a Segunda Guerra Mundial. O matemático britânico Alan Turing ajudou a quebrar o código Enigma. CIA



Computador designer

Em 1945, o fim da guerra, Turing foi recrutado para o National Physical Laboratory (NPL) em Londres para criar um sistema eletrônico computador . Seu projeto para o Automatic Computing Engine (ACE) foi a primeira especificação completa de um computador digital multifuncional com programa armazenado eletrônico. Se o ACE de Turing tivesse sido construído conforme planejado, ele teria muito mais memória do que qualquer um dos outros computadores anteriores, além de ser mais rápido. No entanto, seus colegas no NPL acharam a engenharia muito difícil de tentar, e uma máquina muito menor foi construída, o Pilot Model ACE (1950).

O NPL perdeu a corrida para construir o primeiro computador digital de programa armazenado eletrônico do mundo - uma honra que foi para o Royal Society Computing Machine Laboratory da Universidade de Manchester em junho de 1948. Desanimado pelos atrasos no NPL, Turing assumiu a vice-direção do Laboratório de Máquinas de Computação naquele ano (não havia diretor). Seu conceito teórico anterior de uma máquina de Turing universal foi uma influência fundamental no projeto de computador de Manchester desde o início. Após a chegada de Turing em Manchester, suas principais contribuições para o desenvolvimento do computador foram projetar um sistema de entrada-saída - usando a tecnologia Bletchley Park - e projetar seu sistema de programação. Ele também escreveu o primeiro manual de programação, e seu sistema de programação foi usado no Ferranti Mark I , o primeiro computador digital eletrônico comercializável (1951).



Pioneira em inteligência artificial

Turing foi o pai fundador da inteligência artificial e da moderna cognitivo ciência, e ele foi um dos primeiros expoentes da hipótese que o humano cérebro é em grande parte uma máquina de computação digital. Ele teorizou que o córtex no nascimento é uma máquina desorganizada que, por meio do treinamento, se torna uma máquina universal ou algo parecido. Turing propôs o que posteriormente ficou conhecido como o Teste de Turing tenha um critério para saber se um computador artificial está pensando (1950).



Últimos anos

Turing foi eleito membro da Royal Society of London em março de 1951, uma grande honra, mas sua vida estava prestes a se tornar muito difícil. Em março de 1952, ele foi condenado por indecência grosseira - ou seja, homossexualidade, um crime na Grã-Bretanha naquela época - e foi sentenciado a 12 meses de terapia hormonal. Agora, com ficha criminal, ele nunca mais poderia trabalhar para o Government Communications Headquarters (GCHQ), o centro de decifração de códigos do governo britânico no pós-guerra.

Conheça Alan Turing

Saiba mais sobre a explicação matemática da morfogênese de Alan Turing. Saiba mais sobre a explicação da morfogênese de Alan Turing. Open University (um parceiro editorial da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo



Turing passou o resto de sua curta carreira em Manchester, onde foi nomeado para um leitor especialmente criado na teoria da computação em maio de 1953. Desde 1951, Turing vinha trabalhando no que agora é conhecido como vida artificial. Ele publicou The Chemical Basis of Morphogenesis em 1952, descrevendo aspectos de sua pesquisa sobre o desenvolvimento de formas e padrões em organismos vivos. Turing usou o computador Ferranti Mark I de Manchester para modelar seu mecanismo químico hipotético para a geração da estrutura anatômica em animais e plantas.

Em meio a esse trabalho inovador, Turing foi encontrado morto em sua cama, envenenado por cianeto. O veredicto oficial foi suicídio, mas nenhum motivo foi estabelecido no inquérito de 1954. Sua morte é frequentemente atribuída ao tratamento hormonal que recebeu das autoridades após seu julgamento por ser gay. No entanto, ele morreu mais de um ano após o término das doses de hormônio e, em qualquer caso, o resiliente Turing suportou aquele tratamento cruel com o que seu amigo íntimo, Peter Hilton, chamou de fortaleza divertida. Além disso, a julgar pelos registros do inquérito, nenhuma evidência foi apresentada para indicar que Turing pretendia tirar a própria vida, nem que o equilíbrio de sua mente foi perturbado (como o legista alegou). Na verdade, seu estado mental parece não ter sido notável na época. Embora o suicídio não possa ser descartado, também é possível que sua morte tenha sido simplesmente um acidente, o resultado de sua inalação de gases de cianeto de um experimento no minúsculo laboratório ao lado de seu quarto. Nem pode assassinato pelos serviços secretos ser totalmente descartada, visto que Turing sabia muito sobre criptoanálise em uma época em que os homossexuais eram considerados ameaças à segurança nacional.



No início do século 21, a acusação de Turing por ser gay tornou-se infame. Em 2009, o primeiro-ministro britânico Gordon Brown, falando em nome do governo britânico, desculpou-se publicamente pelo tratamento totalmente injusto de Turing. Quatro anos depois, a rainha Elizabeth II concedeu a Turing um perdão real.

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