Άλαν Τούρινγκ: Επιστήμονας, Ήρωας, Μάρτυρας

Με ποιο τρόπο άραγε θα μπορούσε κανείς να συνδέσει μια από τις πιο καθοριστικές μάχες του Β’ Παγκοσμίου πολέμου, τα πιο σημαντικά επιτεύγματα στην ιστορία της Πληροφορικής μαζί με την ιστορία της ζωής ενός ανθρώπου και τον τραγικό θάνατο του - θύμα μιας άδικης κοινωνίας;

Αυτό δεν είναι ένα συνηθισμένο άρθρο για ένα περιοδικό Πληροφορικής, ούτε ακόμα μία (βαρετή) βιογραφία κάποιου ανθρώπου που πέθανε πριν πενήντα χρόνια στην Αγγλία. Ο λόγος που η ιστορία του Άλαν Τούρινγκ φιλοξενείται στο παρόν SC δεν είναι διόλου μονάχα για τις σημαντικότατες εισφορές του στην Επιστήμη των Υπολογιστών. Άλλωστε αυτές οι εισφορές έχουν αναγνωριστεί (κυρίως μεταθάνατον) και σίγουρα κάθε φοιτητής Πληροφορικής θα έχει ακούσει έστω και μία φορά για τη «Μηχανή Τούρινγκ» («Turing Machine») και για τη «Δοκιμή Τούτινγκ» («Turing Test») στον τομέα της Τεχνητής Νοημοσύνης. Μαθηματικός, δάσκαλος της λογικής, κρυπτογράφος, θεωρείται συχνά πατέρας της Επιστήμης των Υπολογιστών.

Σε αυτό το μικρό αφιέρωμα όμως θα επιχειρήσουμε να επεκταθούμε και να σκιαγραφήσουμε την όχι σε πολλούς γνωστή προσφορά του για τη νικηφόρο (για τους Σύμμαχους) κατάληξη του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, αλλά και από την άλλη, την τραγική κατάληξη του ιδίου, ζώντας σε μια εποχή όπου η κοινωνία και η πολιτεία δεν μπορούσαν να αποδεχτούν τη διαφορετικότητά του σαν ομοφυλόφιλος, εξαναγκάζοντας τον σε ορμονική «θεραπεία» και σπρώχνοντας τον έτσι στην αυτοκτονία.

Μεγαλοφυΐα από Παιδική ηλικία, μόρφωση.

Ο Τούρινγκ γεννήθηκε στις 23 Ιουνίου 1912 στο Πάντιγκτον του Λονδίνου. Πολύ νωρίς, παρουσίασε τα σημάδια της μεγαλοφυΐας του, που επρόκειτο να επιδείξει και αργότερα. Λέγεται ότι διδάχθηκε να διαβάζει σε τρεις εβδομάδες και παρουσίαζε μεγάλη οικειότητα με τους αριθμούς και τους γρίφους.

Οι γονείς του τον έγραψαν στο St. Michael, ένα ημερήσιο σχολείο, όταν ήταν έξι ετών. Η διευθύντρια αναγνώρισε τη μεγαλοφυΐα του αρχικά, όπως πολλοί από τους εκπαιδευτικούς του. Το 1926, στην ηλικία των 14 ετών, πήγε στο σχολείο Sherborne στο Dorset εσώκλειστος. Η πρώτη ημέρα του συνέπεσε με μια γενική απεργία στην Αγγλία και έτσι οδήγησε μόνος του, πάνω από εξήντα μίλια με το ποδήλατό του από το Σαουθάμπτον μέχρι το σχολείο του, αφού σταμάτησε σε ένα πανδοχείο για να περάσει την νύχτα - ένας άθλος που αναφέρθηκε και στον τοπικό Τύπο της εποχής.

Η φυσική κλίση του Τούρινγκ προς τα μαθηματικά και την επιστήμη δεν ήταν ικανή να κερδίσει τον σεβασμό των δασκάλων του στο Sherborne, ένα διάσημο και ακριβό δημόσιο σχολείο, το οποίο έδινε περισσότερη έμφαση στους κλασσικούς. Ο διευθυντής του έγραψε στους γονείς του: "Ελπίζω ότι δεν θα πέσει μεταξύ δύο σχολών. Εάν πρόκειται να μείνει στο δημόσιο σχολείο, πρέπει να στοχεύσει να γίνει μορφωμένος. Εάν πρόκειται να γίνει απλώς επιστημονικός ειδικός, σπαταλά το χρόνο του σε ένα δημόσιο σχολείο". Παρά το γεγονός αυτό, ο Τούρινγκ συνέχισε να παρουσιάζει αξιοπρόσεκτες δυνατότητες στις επιστήμες που αγαπούσε, λύνοντας προηγμένα προβλήματα του 1927 χωρίς ακόμη να έχει μελετήσει το στοιχειώδη λογισμό. Το 1928, σε ηλικία δεκαέξι ετών, ο Τούρινγκ μελέτησε την εργασία του Άλμπερτ Αϊνστάιν και όχι μόνο την κατάλαβε αλλά προέκτεινε τα ερωτήματα του Αϊνστάιν για τους νόμους του Νεύτωνα για την κίνηση, σε ένα κείμενο το οποίο δεν δημοσιεύθηκε.

Πέρα από τις επιστήμες, ο Τούρινγκ ήταν πολύ καλός αθλητής μαραθωνίου. Ο καλύτερος χρόνος του, 2 ώρες, 46 λεπτά και 3 δευτερόλεπτα, ήταν μόλις 11 λεπτά πιο αργός από τον αντίστοιχο του νικητή στους ολυμπιακούς αγώνες του 1948.

Οι ελπίδες και οι φιλοδοξίες του Τούρινγκ στο σχολείο αυξήθηκαν από τα ισχυρά αισθήματά του για το φίλο του Christopher Morcom, με τον οποίο ερωτεύτηκε, αν και δεν υπήρχε ανταπόκριση. Ο Morcom πέθανε μόνο μερικές εβδομάδες πριν από το τελευταίο εξάμηνο τους στο Sherborne, από περιπλοκές της βοοειδούς φυματίωσης, μετά από κατανάλωση μολυσμένου γάλατος αγελάδας.

Στη συνέχεια σπούδασε στο King’s College του Κέμπριτζ, όπου και το 1935 εκλέχτηκε συνεργάτης. Στο βαρυσήμαντο έγγραφό του "Για τους υπολογίσιμους αριθμούς, με μια εφαρμογή στην αποφασισιμότητα", ο Τούρινγκ αναδιατύπωσε τα αποτελέσματα του 1931 του Κούρτ Γκέντελ για τα όρια της απόδειξης και του υπολογισμού, με αυτό που ονομάζεται σήμερα «Καθολική Μηχανή Τούρινγκ». Οι μηχανές Τούρινγκ είναι μέχρι σήμερα το κεντρικό αντικείμενο μελέτης της θεωρίας υπολογισμού.

Το 1938 έλαβε το διδακτορικό του από το Princeton και η διατριβή του εισήγαγε την έννοια του hypercomputation (υπερ-υπολογισμού).

Πίσω στο Κέμπριτζ το 1939, παραβρέθηκε στις διαλέξεις από το Λούντβιχ Βίτγκενσταιν για τα θεμέλια των μαθηματικών. Οι δυο τους διαφώνησαν, με τον Τούρινγκ να υποστηρίζει τον φορμαλισμό και τον Βίτγκενσταιν να υποστηρίζει ότι τα μαθηματικά υπερεκτιμούνται και δεν ανακαλύπτουν καμία απολύτως αλήθεια.

Β’ Παγκόσμιος Πόλεμος: Κρυπτογραφική ανάλυση, το «σπάσιμο» του Enigma και το τέλος των Γερμανικών U-boat.

Κατά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο, οι δυνάμεις του Άξονα πλεονεκτούσαν στη θάλασσα έναντι των Συμμάχων. Και ο λόγος ήταν τα Γερμανικά υποβρύχια U-boat: μικρά, ευέλικτα και γρήγορα, αποτελούσαν συνεχή απειλή για οτιδήποτε πλεούμενο των Συμμάχων, πολεμικό και μη. Οι Σύμμαχοι μετά δυσκολίας μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τα U-boat και έτσι, εκτός των μεγάλων απωλειών από τη πλευρά των συμμάχων, ο Πόλεμος στη θάλασσα (τουλάχιστον) δεν διαφαίνονταν ότι θα τέλειωνε σύντομα.

Οι δυνάμεις του Άξονα είχαν επίσης ακόμα ένα πλεονέκτημα: τη δυνατότητα της κρυπτογραφημένης επικοινωνίας. Έτσι, όπως και τα υπόλοιπα στρατιωτικά σώματα, τα U-Boat μπορούσαν να εκπέμπουν και να δέχονται κρυπτογραφημένες διαταγές, συντεταγμένες και στοιχεία βολής από διάφορα ασύρματα δίκτυα επικοινωνίας. Η υποκλοπή αυτών των σημάτων από τους Συμμάχους ήταν ουσιαστικά άσκοπη, αφού δεν ήξεραν με ποιον τρόπο να τα αποκωδικοποιήσουν.

Για την κωδικοποίηση / αποκωδικοποίηση της επικοινωνίας, οι δυνάμεις του Άξονα χρησιμοποιούσαν τις μηχανές (Wehrmacht) Enigma – φορητές μηχανές ηλεκτρο-μηχανικού ρότορα, καθώς και άλλες (παρόμοιες) μηχανές κρυπτογράφησης.

Θα ήταν δύσκολο λοιπόν να φανταστεί κανείς, ότι σε ένα γαλήνιο τοπίο όπως το πάρκο Bletchley κοντά στο Κέμπριτζ θα διεξάγονταν μια από τις πιο καθοριστικές μάχες του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου. Εκεί, κατά τη διάρκεια του πολέμου, ο Άλαν Τούρινγκ ήταν σημαντικός συμμετέχων στις προσπάθειες να σπάσουν τους γερμανικούς κωδικούς. Κατ’ ακρίβεια, ήταν το κεντρικό πρόσωπο στο σπάσιμο των γερμανικών κωδικών, όντας ο προϊστάμενος της ομάδας, γνωστή και ως «Ομάδα (Καλύβα) 8» («Hut 8», ένα από τα περίπου μια ντουζίνα φαινομενικά ασήμαντα υποστατικά στο πάρκο Bletchley), ειδικευμένο τμήμα αρμόδιο για τα γερμανικά ναυτικά σήματα (και φυσικά, των U-boat).

Ο Τούρινγκ λοιπόν συνειδητοποίησε ότι δεν ήταν απαραίτητο να εξεταστούν όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί για να σπάσουν τους κωδικούς της μηχανή Enigma. Απέδειξε ότι ήταν δυνατό να εξετάσει τις σωστές τοποθετήσεις των διακοπτών (περίπου ένα εκατομμύριο συνδυασμοί) χωρίς να πρέπει να εξεταστούν οι τοποθετήσεις του πίνακα συνδέσεων (περίπου 157 εκατομμύριο συνδυασμοί). Ενώ ακόμα ένας τρομερός στόχος, ένα εκατομμύριο συνδυασμοί ήταν επιτεύξιμοι χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρομηχανική μηχανή - τη βόμβα («bombe»), ονομασμένη από τη πολωνική σχεδιασμένη bomba.

Ο Τούρινγκ όμως εφεύρε την τεχνική Banburismus για να βοηθήσει στο σπάσιμο της Γερμανική κρυπτογραφικής συσκευής. Για να βοηθήσει, ο πρώτος ψηφιακός προγραμματίσημος ηλεκτρονικός υπολογιστής αναπτύχθηκε, ο Κολοσσός.

Όπως ορθά έχετε φανταστεί, μετά από το επιτυχή «σπάσιμο» της μηχανής Enigma, οι Σύμμαχοι μπορούσαν μέσω των ταπεινών καλυβών στο πάρκο Bletchley να αποκρυπτογραφούν γρήγορα τη συντριπτική πλειοψηφία όλων των τηλεπικοινωνιών των δυνάμεων του Άξονα, μαζί και αυτών των U-boat. Το σημαντικό βέβαια ήταν το γεγονός ότι το όλο εγχείρημα της αποκρυπτογράφησης λειτουργούσε υπό καθεστώς άκρας μυστικότητας, ώστε οι Σύμμαχοι να είχαν το πλεονέκτημα εκμεταλλευόμενοι την άγνοια των δυνάμεων του Άξονα για το σπάσιμο της μηχανής Enigma.

Έτσι, τα Γερμανικά U-boat έχασαν το πλεονέκτημά τους, αφού μπορούσαν να εντοπιστούν σχετικά εύκολα, αποκρυπτογραφώντας τις συντεταγμένες, την πορεία τους και άλλες επικοινωνίες. Πάρα πολλοί άνθρωποι που ταξίδευαν στις θάλασσες κατά τον Πόλεμο οφείλουν τη ζωή τους στη δουλειά αυτού του ανθρώπου στην επιστήμη της κρυπτογραφίας. Με την ίδια εφαρμογή, μπορούσαν να αποκρυπτογραφούνται και οι επικοινωνίες των Δυνάμεων Αέρος και Ξηράς του Άξονα (στην «Καλύβα 6» και «Καλύβα 3»).

Είναι πολύ δύσκολο να υπολογίσει κάποιος τον αντίκτυπο στην έκβαση του Πολέμου που οφείλεται σε αυτό το εγχείρημα. Υπολογίζεται ότι η λήξη του Πολέμου στην Ευρώπη επισπεύστηκε για δύο χρόνια λόγω της αποκρυπτογράφησης των Γερμανικών κωδικών στις επικοινωνίες.

Όπως είπαμε, λόγω της ακραίας μυστικότητας που επικρατούσε σχετικά με την αποκρυπτογράφηση των επικοινωνιών του Άξονα, οι συνεισφορές του Τούρινγκ κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου πολέμου δεν αναγνωρίστηκαν ποτέ δημόσια κατά τη διάρκεια της διάρκειας ζωής του, επειδή η εργασία του ήταν απόρρητη. Η εργασία του Τούρινγκ, που κρατήθηκε μυστική μέχρι τη δεκαετία του '70 (περίπου 20 χρόνια μετά το θάνατό του), δεν ήταν γνωστή ούτε και από στενούς του φίλους.

Ο Τούρινγκ Μετά τον Πόλεμο: Η Γένεσης της Επιστήμης των Υπολογιστών

Μετά τον Πόλεμο, ο Τούρινγκ μπορούσε να επεκταθεί στην εφαρμογή (στα πλαίσια του πρακτικού δυνατού αναλογίζοντας τα μέσα της τότε εποχής) και ανάπτυξη του αθροίσματος των επιστημών που όρισαν την έννοια της «Επιστήμης των Υπολογιστών» (αν και θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε εδώ άλλους πιο ορθολογιστικούς όρους): Λογική, Τεχνητή Νοημοσύνη, Αλγοριθμική Λογική, Μαθηματικά... όλα αυτά όπου είναι περισσότερο γνωστός σήμερα.

Ο Τούρινγκ αντιμετώπισε το πρόβλημα της τεχνητής νοημοσύνης, και πρότεινε ένα πείραμα γνωστό σήμερα ως «Δοκιμή Τούρινγκ», μια προσπάθεια να καθοριστούν πρότυπα για μια μηχανή που καλείται νοήμων: δηλαδή εάν είναι δυνατό να ειπωθεί ότι μια μηχανή γνωρίζει και μπορεί να σκεφτεί.

Σχεδίασε έναν από τους πρώτους ηλεκτρονικούς προγραμματίσημους ψηφιακούς υπολογιστές, εργάστηκε πάνω στο σχέδιο της αυτόματης μηχανή υπολογισμού και το 1946 παρουσιάζει το πρώτο πλήρες σχέδιο ενός υπολογιστή. Αν και πέτυχε το σχεδιασμό της αυτόματης μηχανής υπολογισμού, υπήρξαν καθυστερήσεις στην έναρξη του προγράμματος και απογοητεύτηκε.

Το 1948, ο Τούρινγκ, συνεργάζεται με τον προηγούμενο προπτυχιακό συνάδελφό του, Champernowne και αρχίζει ένα πρόγραμμα σκακιού για έναν υπολογιστή που δεν έχει υπάρξει ακόμα. Το 1952, χωρίς έναν υπολογιστή αρκετά ισχυρό να εκτελέσει το πρόγραμμα, ο Τούρινγκ έπαιξε ένα παιχνίδι στο οποίο μιμήθηκε τον υπολογιστή, σκεπτόμενος για μισή ώρα ανά κίνηση. Το παιχνίδι καταγράφηκε και το πρόγραμμα έχασε από έναν συνάδελφο του Τούρινγκ. Εντούτοις, λέγεται ότι το πρόγραμμα κέρδισε ένα παιχνίδι ενάντια στη σύζυγο του Champernowne.

Πέρα από την επιστήμη των υπολογιστών, ο Τούρινγκ εργάστηκε από το 1952 μέχρι το θάνατό του το 1954, στη μαθηματική βιολογία και συγκεκριμένα στη μορφογένεση.

Ποινική Δίωξη για Ομοφυλοφιλία και Θάνατος

Ο Άλαν Τούρινγκ είχε την... ατυχία να είναι ομοφυλόφιλος σε μια περίοδο όπου η ομοφυλοφιλία στο Ηνωμένο Βασίλειο αποτελούσε έγκλημα και θεωρείτο ως ψυχιατρική πάθηση.

Το 1952, ο εραστής του βοήθησε έναν συνεργό προκειμένου να διαρρήξει το σπίτι του Τούρινγκ. Ο Τούρινγκ πήγε στην αστυνομία να καταγγείλει το έγκλημα. Ως αποτέλεσμα της έρευνας της αστυνομίας, ο Τούρινγκ ειπώθηκε να έχει σεξουαλική σχέση με ένα 19χρονο άτομο και ο Τούρινγκ χρεώθηκε με την κατηγορία της σεξουαλικής διαστροφής. Δεν πρόσφερε καμία υπεράσπιση στον εαυτό του και τελικά καταδικάστηκε. Μετά από μια καλά κοινοποιημένη δίκη, του δόθηκε η επιλογή μεταξύ της φυλάκισης και μιας ορμονικής «θεραπείας» για τη μείωση της σεξουαλικής επιθυμίας. Για να αποφύγει τη φυλάκιση, επέλεξε τις εγχύσεις ορμονών οιστρογόνων, οι οποίες διήρκησαν ένα έτος, με σοβαρές παρενέργειες όμως, όχι μόνο σωματικές (όπως την ανάπτυξη στήθους) αλλά και ψυχικές, οδηγώντας τον σε αποξένωση και κατάθλιψη.

Η καταδίκη του Τούρινγκ για ομοφυλοφιλία του κατάστρεψε τη σταδιοδρομία, αφού μια από τις επιπτώσεις της καταδίκης ήταν να χάσει το δικαίωμα να εργάζεται, εμποδίζοντας τον να συνεχίσει να παρέχει συμβουλευτικές υπηρεσίες στην Υπηρεσία Πληροφοριών (GCHQ) για θέματα κρυπτογραφίας.

Στις 7 Ιουνίου, 1954, πέθανε από δηλητηρίαση κυανίου, προφανώς (;) από ένα μήλο που άφησε μισοφαγωμένο και περιείχε κυάνιο. Οι περισσότεροι θεωρούν ότι ο θάνατός του ήταν σκόπιμος οπότε και θεωρήθηκε αυτοκτονία. Η μητέρα του, εντούτοις, επίμονα υποστήριξε ότι η κατάποση οφείλοταν στην απρόσεκτη αποθήκευση εργαστηριακών χημικών ουσιών του. Οι φίλοι του ισχυρίστηκαν ότι ο Τούρινγκ είναι πιθανό να είχε αυτοκτονήσει με αυτόν τον τρόπο, για να δώσει στη μητέρα του κάποια εναλλακτική αιτία για το θάνατο του.

Άλλες θεωρίες και εικασίες σχετικά με το θάνατό του διέδωσαν διάφορες φήμες κατά καιρούς, παράδειγμα ότι ο Τούρινγκ διάλεξε αυτή τη μέθοδο αυτοκτονίας σαν αφιέρωμα στην αγαπημένη του ταινία «Η Χιονάτη και οι Εφτά Νάνοι». Το ενδεχόμενο δολοφονίας είχε επίσης διατυπωθεί, λόγω της συνεργασίας του Τούρινγκ με τις Μυστικές Υπηρεσίες, από φόβο μήπως η ομοφυλοφιλία του αποτελέσει αιτία για διαρροή πληροφοριών. Αυτή η θεωρία, αν και γενικά κατηγορηματικά μη αποδεκτή, ενισχύεται από το γεγονός ότι το ίδιο το μήλο ποτέ δεν ελέγχτηκε για κυάνιο, αλλά το συμπέρασμα της δηλητηρίασης σαν αιτία θανάτου ήταν αποτέλεσμα νεκροψίας.

Μεταθανάτια Αναγνώριση

Σήμερα βέβαια αναγνωρίζεται καθολικά η εισφορά του Άλαν Τούρινγκ, όχι μόνο στην καθαυτή Επιστήμη των Υπολογιστών, αλλά και στην Κρυπτογραφία, Τεχνητή Νοημοσύνη, Μαθηματικά, Λογισμό, Βιολογία κλπ.

Το Βραβείο Τούρινγκ θεωρείται σαν ένα αντίστοιχο «Βραβείο Νόμπελ της Πληροφορικής». Η προσωπικότητά του τιμάται με διάφορους τρόπους (αγάλματα κλπ) και το όνομά του χρίζει ποίκιλλες περιπτώσεων: δρόμους, πτέρυγες πανεπιστημίων, ετήσια συνέδρια, ερευνητικά προγράμματα, θέματα Επιστήμης Υπολογιστών κλπ.

Φημολογείται δε, ότι το μισοφαγωμένο μήλο που χρησιμοποίησε ο Τούρινγκ για να αυτοκτονήσει ήταν και η έμπνευση του (πολύ) γνωστού logo της Apple (Πέτρο, Αλεξία και Θεόδωρε μπορείτε να χαρείτε... λίγο). Αν και όχι ευρέως αποδεκτή θεωρία, η ίδια η εταιρεία ουδέποτε έχει τοποθετηθεί επίσημα περί αυτού του θέματος.

Συγγραφή / Επιμέλεια: Ορέστης Τριγγίδης

orestis@tringides.com , www.amalgamacy.info

( Αρχική Έκδοση: Περιοδικό StudentStyle / StudentClick www.student-style.net )

Σημ: Κομμάτια που πάρθηκαν μερικώς ή σχεδόν αυτούσια από την Βικιπαίδεια (την Ελληνική Wikipedia – http://el.wikipedia.org) κα την αντίστοιχη Αγγλική, υπόκεινται κάτω από τα αντίστοιχα καθεστώτα που διέπουν τους νόμους και κανονισμούς σχετικά με τις άδειες χρήσης GPL (ειδικά όσο αφορά τις εικόνες) και GNU Free Documentation License (ειδικά όσο αφορά τα κείμενα) διατηρώντας η Βικιπαίδεια όλα τα σχετικά δικαιώματα και Αποποίηση Ευθυνών.