Alan Turing, dalla macchina al test, la storia del papà dell'informatica

'Le macchine sono in grado di pensare?' Se lo chiedeva Alan Turing nella prima metà del Novecento. Pioniere dell'informatica e dell'intelligenza artificiale, passa alla storia grazie alla Macchina di Turing, modello precursore dei moderni computer, e al Test di Turing, che apre la strada agli studi sull'intelligenza artificiale. Durante la seconda guerra mondiale, inoltre, la sua creatività precoce e brillante gli permette di decodificare i dispacci nazisti crittografati con la macchina Enigma. 
 

Lo scienziato nasce a Londra il 23 giugno 1912. Scaduta la licenza biennale del padre, alto funzionario dell'Indian Civil Service, Alan e il fratello maggiore rimangono in Inghilterra per evitare – secondo i genitori – il caldo umido indiano e per usufruire di una migliore educazione. I due bambini vivono con la famiglia del colonnello Ward, vicino a Hastings. Gli studi del giovane Turing non iniziano bene. I programmi scolastici si adattano male ai suoi interessi, rivolti prima alle scienze sperimentali - in particolare alla chimica – e poi alla matematica. Turing ottiene il diploma a stento. In compenso diventa uno sperimentatore incallito, guardato con sospetto da compagni e professori. Le letture solitarie di questi anni formano la sua mente creativa, in particolare gli scritti di Russel ed Einstein, La natura del mondo fisico di Eddington, i libri sugli scacchi e i saggi sui calcoli astronomici. 

 

Dopo un primo tentativo fallito, nel 1931 viene ammesso al King's College di Cambridge, dove la sua carriera scolastica cambia in positivo. Ottavo tra i "Major Scholars", i titolari delle borse più importanti,  studia logica, meccanica quantistica e teoria della probabilità. Si laurea nel 1934  con il massimo dei voti e nel 1936 vince il premio Smith, assegnato ai due migliori studenti in Fisica e Matematica. Si trasferisce alla Princeton University, dove nel 1938 ottiene un PhD e pubblica l'articolo "On computable Number, with an application to the Entscheidungs problem" in cui descrive quella che verrà poi definita la Macchina di Turing. Ha soli ventiquattro anni, ma l'attenzione dei più famosi matematici è tutta per lui. 

 

 

Durante gli studi a Cambridge, Alan Turing viene a conoscenza delle pubblicazioni di Godel e del problema della 'Entscheidung', ossia della Decidibilità: esiste un metodo per stabilire se una proposizione matematica è dimostrabile? Il giovane Alan  rimane affascinato dal problema e vi lavora per tre anni, giungendo all'ideazione della Macchina di Turing. Il progetto in realtà è solo una elaborazione virtuale, ma getta le basi per lo sviluppo degli attuali computer. Si tratta di un nastro diviso in campi, ognuno dei quali contiene un simbolo, con una memoria capace di mantenere un numero finito di istruzioni e una specie di occhio in grado di esaminare un campo per volta. Questo permette alla macchina, di fronte a determinati simboli e in presenza di precise istruzioni, di eseguire il relativo calcolo e di esibirne il risultato. 
 

Nel 1938 Turing viene invitato a lavorare a Bletchey Park - il principale centro di crittoanalisi del Regno Unito - dove elabora il British Bombe, un sistema in grado di decodificare i codici nazisti creati mediante la macchina Enigma, considerata fino ad allora indecifrabile. "Nessun altro stava facendo nulla in merito, così l'ho fatto io" pare abbia affermato Turing. Il suo lavoro si rivela decisivo per il controspionaggio britannico e Winston Churchill gli sarà grato in quanto, pur non avendo vestito la divisa britannica, ha contribuito in maniera fondamentale alla vittoria degli Alleati.

 

Finita la guerra, Turing progetta l'Automatic Computing Engine. Se la Macchina di Turing era un'astrazione teorica, questo è il primo computer elettronico sviluppato nel Regno Unito. Il 19 febbraio 1946 Alan presenta il progetto al comitato esecutivo del National Physical Laboratory (NPL). A differenza degli altri computer, quello di Turing è un progetto indipendente dalle organizzazioni militari, ricorre a parole di 48 bit, utilizza una memoria a linee di ritardo (ossia ad accesso sequenziale e con una lettura periodica dei dati) e contiene circa 7.000 valvole termoioniche, poche rispetto alle 17.486 utilizzate ad esempio dall'ENIAC, il computer realizzato dall'Università della Pennsylvania nel 1945, molto più grande e più soggetto a guasti. Per via di difficoltà tecniche, il primo modello esce in una versione ridotta, mentre il progetto completo viene costruito alla fine del 1950 e rimane in uso fino al 1957.
 

Nel 1947 il professor Turing torna a Cambridge e sposta i suoi interessi verso la neurologia e la fisiologia. Nel 1950 pubblica l'articolo "Computing machinery and intelligence", in cui si chiede se le macchine possano pensare. Turing risponde con un test che getta le basi per lo sviluppo dell'intelligenza artificiale. Parte da un gioco, chiamato 'gioco dell'imitazione', che si svolge tra persone tra loro estranee: un uomo (A), una donna (B), un soggetto che interroga (C). C viene separato da A e B e comunica con loro attraverso una telescrivente. Per C lo scopo è capire chi sia l'uomo e chi la donna, ponendo loro delle domande.  Lo scopo di A è ingannare C per farlo sbagliare, mentre quello di B è di aiutare C nell'identificazione. Turing si chiede che cosa succede se, nel gioco, una macchina prende il posto di A:  se C non è in grado di capire quale tra i suoi interlocutori è un essere umano e qual è una macchina, allora possiamo concludere che la macchina è intelligente, perché ha ingannato l'uomo tramite un'imitazione.

 

 

Nel 1951 Turing viene eletto Membro della Royal Society di Londra. Si trasferisce all'Università di Manchester, dove lavora alla realizzazione del Manchester Automatica Digital Machine (MADAM). Ma il 31 marzo 1952 viene arrestato. L'accusa è di omosessualità, allora punita dalla legge. Turing dice in sua difesa che "... non scorgeva niente di male nelle sue azioni". Per evitare la prigione, il matematico accetta la castrazione chimica, sottoponendosi a una lunga somministrazione di estrogeni che lo debilitano nel fisico e nella psiche. L'8 giugno 1954 Alan Turing muore dopo aver mangiato una mela avvelenata con cianuro di potassio. Secondo la madre sarebbe morto ingerendo il veleno dalle dite sporche durante un esperimento, ma secondo le autorità fu un gesto premeditato, in linea con il suo carattere eccentrico e – pare – ispirato alla favola di Biancaneve, che aveva tanto amato fin da bambino. 
 

Nel 1966 la Association for Computing Machinery ha creato il Turing Award, la massima riconoscenza nel campo dell'informatica, dei sistemi intelligenti e dell'intelligenza artificiale. Nel 2009 il governo britannico ha comunicato le sue scuse ufficiali, mentre per il centenario della sua nascita la Royal Society ha dedicato due edizioni del suo giornale al genio matematico. Una curiosità: il logo di Apple ricorda la mela con cui Turing si uccise e, pur non essendo un omaggio voluto, Steve Jobs ha ammesso che gli sarebbe piaciuto se lo fosse stato.