Turing

Alan Turing (23 juni 1912 - 7 juni 1954) was een Engelse wiskundige die zich veel heeft bezig gehouden met de grondslagen van de wiskunde. Daarbij werkte hij aan zogenaamde algebraïsche getallen (getallen die oplossing zijn van een `n`de graads vergelijking) waarbij hij het idee opperde van de "Turing machine", het eerste idee van de moderne computer.
Hij werkte vanaf 1939 voor de Britse geheime dienst bij de decoderingsinstituut, vaak naast een baan als wiskundige bij diverse universiteiten (Cambridge, Princeton, Manchester). Tijdens die periode werkte hij samen met anderen aan de ontwikkeling van de eerste echte computer. Hij hield zich vooral bezig met de wiskundige kant, het ontwikkelen van programma's van routines en subroutines. Verder studeerde en publiceerde hij over diverse wiskundige onderwerpen en ook over toepassingen van de wiskunde, bijvoorbeeld op de biologie en de natuurkunde. Daarnaast was hij een verdienstelijk atleet.
Vanaf 1953 kwam hij onder vuur te liggen vanwege zijn homosexualiteit en werd hij als een veiligheidsrisico beschouwd door de geheime dienst. Vermoedelijk pleegde hij in 1954 zelfmoord door bij een chemisch experiment cyanide via een appel in te nemen.

 

» De tijd waarin Turing leefde
» Het leven van Turing
» Turing machine

Lees over symbolische talen en het werk van Turing het boek van Douglas Hofstadter: "Gödel, Escher, Bach".

De tijd waarin Turing leefde

Turing leefde in een bewogen tijd, de eerste helft van de twintigste eeuw. Het was de tijd van de Wereldoorlogen, van het communisme, het nationaal-socialisme en het fascisme. Ook het Groot Britannië waarin Alan Turing opgroeide en wiskunde studeerde nam aan de beide Wereldoorlogen deel. En daarom kon ook Turing zich er niet aan onttrekken.

 

Vanwege zijn specialistische kennis op het gebied van getaltheorie, grondslagen van de wiskunde en logica werd hij verzocht toe te treden tot het decoderingsinstituut van de Britse geheime dienst in Bletchley Park. Daar ontwierp hij 'The Bombe', een machine waarmee de Duitse Enigma-codes konden worden ontcijferd.

Bovendien ontstond door Turing en zijn "Turing machine" het eerste idee van de computer. Hij beschreef in 1945-1946 de "Automatic Computing Engine" (ACE). Daarna werkte hij met anderen aan de bouw van een computer. Hij stond derhalve aan de wieg van het computertijdperk!

 

1914 - 1918: De eerste Wereldoorlog.
1933 - 1945: Hitler in Duitsland aan de macht.
1939 - 1945: De tweede Wereldoorlog.

 

 

 

Het leven van Alan Turing

Alan Turing werd op 23 juni 1912 geboren in Paddington, Londen. Zijn vader Julius M. Turing was een ambtenaar in het Britse bestuur over de kolonie India. Zijn moeder Ethel Stoney was de dochter van de hoofdingenieur van de Madras spoorwegen. Een jaar nadat Alan in Londen werd geboren vertrok zijn moeder weer naar haar echtgenoot in India en hij werd opgevoed door vrienden van de familie. Hij doorliep in Engeland de basisschool, waarbij hij geïnteresseerd raakte in schaken maar vooral zijn eigen weg ging.

 

In 1926 ging Alan Turing naar Sherborne School waarbij hij regelmatig 60 mijl moest fietsen van huis naar school als vanwege de stakingen in dat jaar het openbaar vervoer uitviel. Hij werd later dan ook een goede atleet, bijna van Olympisch niveau. Ook op deze middelbare school ging hij zijn eigenzinnige weg. Hij paste slecht in het schoolmilieu en had eigenlijk overal moeite mee. Toch won hij - zij het met door hemzelf verzonnen methoden - in Sherborne veel prijzen op het gebied van de wiskunde. Ook voerde hij eigen scheikundige experimenten uit. In feite leerde hij zichzelf wiskunde, natuurkunde (hij las Einstein's geschriften over de relativiteitstheorie) en scheikunde zonder dat zijn leraren dat wisten. Zijn enige vriend uit die tijd was Christopher Morcom, die een jaar hoger zat en waarmee Turing zijn experimenten uitvoerde. Echter deze vriend stierf al in 1930, hetgeen een enorme indruk achterliet bij Turing.

 

In 1931 ging Alan Turing naar King's College in Cambridge om wiskunde te gaan studeren. Daar kon de onconventionele Turing zich beter ontplooien. Hij kreeg meer ruimte om zijn eigen ideeën te ontwikkelen en bestudeerde Bertrand Russel's "Introduction to mathematical philosophy" en Von Neumann's tekst over quantummechanica.

 

In 1933 begon Turing zich te interesseren voor de mathematische logica. Hij beweerde dat het bedrijven van wiskunde volgens een te strikte logica niet goed was, ook wiskundige stellingen zijn vaak op meerdere manieren te interpreteren volgens Turing.

 

In 1933 ontstond in Engeland een anti-oorlogsbeweging. Turing sloot zich daarbij aan, maar wendde zich niet tot het Marxisme of het pacifisme zoals vele anderen dat wel deden.

 

In 1934 studeerde Turing af en hij ging in het voorjaar van 1935 verder studeren in de grondslagen van de wiskunde, met name Gödel's onvolledigheidsstelling en Hilbert's vraagstuk over beslisbaarheid. Hilbert's vraagstuk ging over het kunnen vinden van een algoritme waarmee je kunt beslissen of een wiskundige stelling waar of niet waar is. Turing ging aan dit vraagstuk werken. Daarnaast werkte hij aan de centrale limietstelling in de kansrekening die hij zelf ontdekte (hoewel hij al eerder was gevonden). Voor dit werk werd verkozen tot "fellow" van het King's College.

 

Turing-machine

In 1936 schreef Turing een verhandeling over algebraïsche getallen (getallen die oplossing zijn van een `n`de graads vergelijking) waarin hij een machine ten tonele voerde die volgens vaste regels van de éne toestand in een volgende kwam, alleen afhankelijk van een invoersymbool van een ponsband. Deze machine werd "Turing machine" genoemd en is het eerste idee van waaruit de moderne computer is ontstaan. Voor Turing was het een machine die elke berekening kon uitvoeren op basis van een ingevoerde band waar de juiste instructies opstonden. En hoewel Turing daarbij geen echte metalen machine op het oog had, is in de omschrijving het idee van onze computer goed te herkennen, de ponsband is nu het programma.

De publicatie van Turing's verhandeling werd doorkruist door een publicatie van Alonzo Church over hetzelfde onderwerp in het "American Journal of Mathematics" in 1936. Turing paste zijn verhandeling aan met verwijzingen naar Church's resultaten en hij verscheen in 1937. Hierdoor maakte Turing echter kennis met Alonzo Church en werkte hij een tijdje in Princeton (in de V.S.). Daar schreef hij "Systems of logic based on ordinals", een geschrift over wiskundige logica, waarin Turing schreef over de rol van intuïtie in wiskundige bewijzen.

 

In Princeton speelde Turing met het idee om zo'n "Turing machine" ook echt te bouwen. Terug in Cambridge in 1938 begon hij ook met het bouwen van een mechanisch apparaat om de zogenaamde "Riemann hypothese" te onderzoeken. Op basis van zijn werk werd hij echter in die dagen door de Britse regering verzocht deel te nemen aan een project om de Duitse Enigma Code te ontsleutelen. Toen Engeland in 1939 in oorlog met Hitler-Duitsland raakte werd Turing in Bletchley Park aan het (geheime) werk gezet om deze en andere codes te breken. Dit werd de gelukkigste tijd van zijn leven. Samen met een andere wiskundige W.G.Welchman ontwierp Turing "The Bombe" een machine die vanaf eind 1940 alle berichten verzonden door de Duitse Enigma-machines van de Luftwaffe kon ontcijferen. De gehele oorlog bleef Turing bij dit werk betrokken en in 1945 ontving hij daarvoor een onderscheiding.

 

Eerste computer

Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog werd Turing door het "National Physical Laboratory" in Londen uitgenodigd om een computer te ontwerpen. Zijn rapport waarin hij de "Automatic Computing Engine" (ACE) voorstelde werd in 1946 aanvaard. Het was een gedetailleerd ontwerp voor een moderne computer, maar de uitvoering liep vertraging op.

 

Turing keerde terug naar Cambridge waarin hij allerlei zaken bestudeerde die niets met computers van doen hadden. Toch schreef hij in die tijd een code voor het programmeren van een computer. Bovendien was hij lid geworden van de Walton atletiekvereniging, waarin hij zich als hardloper onderscheidde.

 

In 1948 aanvaardde Turing een baan aan de universiteit van Manchester waar hij de leiding op zich nam van de wiskundige kant van de constructie van een computer. Hij ontwierp subroutines van waaruit de grotere besturingsprogramma's voor zo'n machine werden opgebouwd. In 1950 publiceerde Turing "Computing machinery and intelligence in Mind", een werk over de eerste beginselen van de kunstmatige intelligentie. Daarin stelde hij de Turing test voor die wordt toegepast om te beoordelen of een machine intelligent kan handelen.

 

In 1951 werd Turing een "fellow" van de "Royal Society of London" vooral op basis van zijn werk op het terrein van de computer. Toch studeerde hij ook op heel andere wiskundige terreinen, bijvoorbeeld op de toepassing van wiskunde op de biologische vormenleer en op de quantummechanica.

 

Tragisch levenseinde

In 1952 kwam Turing onder vuur te liggen op grond van zijn homosexualiteit. Hij werd op 31 maart 1952 veroordeeld voor overtreding van de "British homosexuality statutes". Liever dan de gevangenis in te gaan accepteerde hij injecties met oestrogeen gedurende een jaar.
Vanwege deze veroordeling werd zijn voortdurende geheime werk voor het decoderingsinstituut in Bletchley Park een bron van zorg voor de autoriteiten. Turing werd bestempeld als een veiligheidsrisico. Zelfs een eenvoudige vakantie in Griekenland veroorzaakte grote consternatie in kringen van de geheime dienst.

Turing stierf vlak daarna als gevolg van vergiftiging bij een scheikundig experiment dat hij uitvoerde. Er werd cyanide op een half opgegeten appel gevonden. Hoewel het onderzoek uitwees dat hij zich deze stof zelf had toegediend, hield zijn moeder vol dat het een ongeluk is geweest.