Archivio per giugno, 2012

Il prossimo sabato sarà l’apice dell’Alan Turing Year: infatti il  23 giugno di cento anni fa Alan Mathison Turing nasceva a Londra.

Ho già parlato del suo contributo alla sconfitta della codificatrice nazista Enigma; delle sue “bombe” primo vagito di calcolatore elettrico, e del suo lavoro a Bletchley Park (leggi qui e poi qui e qui)

È il caso di dedicare qualche riga al suo genio, alla suo contributo nella nascita della computer science, al punto da farlo ritenere il “padre dei computer”

Partiamo da qui: Il computer da cui sto scrivendo questo post (e quelli da cui lo state leggendo) è una Macchina di Turing, così come il server su cui lo sto caricando, e così come i tablet o gli smartphone che si usano quotidianamente.

Nel 1936 Alan concepì il modello di una macchina ideale in grado di eseguire qualsiasi calcolo (calcolabile) e qualsiasi algoritmo che mente umana possa concepire.

Partì dal modo in cui gli essere umani eseguono i calcoli, ne simulò il processo con l’idea di meccanizzarlo, in maniera semplice, ed ideò una macchina ideale teorica basata su un nastro di diviso in celle, una testina di lettura/scrittura/cancellazione, dei simboli e delle regole precise. Ci si sposta da una cella all’altra (memoria) seguendo le regole (il programma) e leggendo, scrivendo, o cancellando un simbolo (dato).

L’idea di meccanizzare il calcolo umano è ovviamente molto precedente ed è stata uno degli obiettivi dell’essere umano per secoli con tutta una serie di tentativi ed esperimenti. Alan Turing però fu il primo che dette a questa idea la necessaria infrastruttura logico-matematica. Tutto ebbe inizio nel 1928 quando il matematico David Hilbert pose il seguente quesito:

è possibile trovare un algoritmo in grado di decidere se una qualsiasi proposizione matematica sia vera o falsa?

Alan Turing si mise al lavoro e scrisse in On computable numbers la sua risposta: no, no è possibile. 

Il modello di Turing mostrava che c’è una matematica calcolabile ossia risolvibile con algoritmi e quindi con processi meccanizzabili ed una matematica che non lo è. E questo in linea con il grande matematico Kurt Godel che ci ha dimostrato che per quanti sforzi si possa fare alcuni teoremi non potranno mai essere dimostrati e quindi che alcune cose ci rimarranno inconoscibili.

È per rispondere alla complessa domanda di Hilbert che Alan Turing concepì matematicamente la sua macchina teorica; e subito comprese che  la  Macchina di Turing altro non era che il modello di calcolatore universale programmabile; quello intravisto cento anni prima da Charles Babbage con la sua Macchina Analitica.

Di fatto oggi è valida la seguente tesi: nessuna macchina può calcolare più di quello che fa la macchina universale di Turing. Puoi avere batterie di server, supercomputers, macchine sempre più efficienti, sempre più veloci, sempre più user-friendly, ma non potranno calcolare funzioni che non siano calcolabili anche dalla macchina universale di Turing: lo potranno fare solo più velocemente.

Alla fine della guerra, nel 1946, Alan progettò ACE, il primo computer Britannico in grado di caricare programmi in memoria; in precedenza aveva lavorato ad un sistema per la codificazione-decodificazione della voce. Con lo sviluppo di ACE la sua Macchina di Turing prende forma e sostanza, ed Alan entra di diritto e per merito nel nuovo campo della cibernetica. Nel 1949 in una intervista al Times dirà:

..non vedo perché la macchina non possa entrare in ognuno dei campi normalmente dominati dall’intelletto umano, ed alla fine competere con esso ad armi pari

Poco dopo, nel 1950 in un famoso articolo sulla rivista filosofica Mind, Alan Turing scrisse: Le macchine possono pensare? E propose il test che prese il suo nome, aprendo la strada all’Intelligenza Artificiale.

Il Test di Turing descritto nell’articolo (e ancora non superato) si basa sul gioco dell’imitazione; un giudice pone delle domande a due interlocutori anonimi, uno è un umano e l’altro è un computer preventivamente programmato. Se il giudice non è in grado di distinguere chi sia il computer, allora il test è superato e per Alan Turing si dovrebbe concludere che il computer “pensa”.

Chi si volesse divertire a fare una chat con una macchina ecco due siti:

http://cleverbot.com/

http://alice.pandorabots.com/

In quel periodo Alan iniziò ad occuparsi di chimica e biologia ed in particolare era interessato alla morfogenesi. Alan si pose questo problema: come accade che una singola cellula si divide in altre cellule a formare un uomo piuttosto che un cavallo o un albero? Qual è la genesi della forma?

Iniziò a ideare una teoria che si basava su un concetto poi divenuto basilare: la rottura spontanea della simmetria.

Ed ipotizzò che alla base della morfogenesi ci fossero delle precise equazioni; e che molte delle forme che si trovano in natura, dalle macchie di leopardo, alle spirali dei semi di girasole, fossero legate alla serie di Fibonacci

I pattern di Turing, come ad esempio le macchie di leopardo, si formerebbero, secondo quanto teorizzato da Alan, a causa di due sostanze chimiche, i morfogeni, che innescherebbero un fenomeno di auto-organizzazione chimica governato da precise equazioni.

Non ebbe tempo per completare i suoi studi e solo molti anni dopo la sua morte si iniziò e verificare sperimentalmente che queste sue teorie trovavano spesso rispondenza nella realtà.

Il prossimo sabato avrebbe potuto festeggiare i suoi 100 anni, com’è stato per Rita Levi Montalcini, chi può dirlo. Invece a soli 42 anni, nel 1954, è stato trovato nel suo letto, morto avvelenato dal morso di una mela intrisa di cianuro.

Lo avevano accusato di atti osceni e perseguito per omosessualità; per evitare il carcere ed evitare di perdere il lavoro di ricerca fu costretto alla castrazione chimica, una cura di ormoni che lo rese impotente e gli fece crescere il seno.

Solo nel 2009 in governo inglese di Gordon Brown chiese formalmente scusa per l’incommensurabile ingiustizia commessa nei confronti di un genio perso troppo presto

[adriano parracciani]

altri articoli su Alan Turing:

L’utero che concepì il computer Lego Macchina di TuringPixel per ColossusLa vita di Alan Turing: buona visione

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