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Chi è Alan Turing? La vita del genio matematico tra The Bombe e il famoso test

Il test e la macchina di Turing, la svolta della II Guerra Mondiale con The Bombe. La biografia di un genio della logica al servizio della comunità, processato dal suo stesso Stato.

4 Novembre 2022
18:30
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Chi è Alan Turing? La vita del genio matematico tra The Bombe e il famoso test
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Alan Mathison Turing è stato un matematico, logico, crittografo e filosofo inglese. Viene ricordato per aver usato il suo genio per far finire la Seconda Guerra Mondiale prima di quanto prospettato, per aver pensato e messo in atto alcune delle basi per i computer che usiamo oggi e per aver aperto la riflessione sulle intelligenze artificiali, rappresentando uno dei matematici più grandiosi del XX secolo. Ripercorriamo la sua affascinante storia per tappe, le sue straordinarie invenzioni e le motivazioni che hanno portato alla triste conclusione della sua vita.

Le origini e la formazione

Alan è nato a Londra il 23 giugno 1912 e durante i primi anni di scuola dimostra passione per la matematica, i calcoli astronomici e la chimica. Sulle altre materie diciamo che non si applica e questo ai suoi professori non piace per niente.
A 16 anni per la prima volta legge gli scritti di Einstein sulla Relatività e se ne era innamorato.
A soli 24 anni pubblica la sua opera "On Computable Numbers" in cui aveva presentato la sua macchina di calcolo logico nota proprio come macchina di Turing che è, di fatto, una delle basi dei nostri computer. In quest’opera Alan trattata il “problema della decisione” (una delle più importanti sfide di matematica del tempo).

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Macchina di Turing ricostruzione. Credit: Rocky Acosta, CC BY 3.0.

La cosa strabiliante è che Alan dimostrò che la sua "macchina informatica universale" sarebbe stata in grado di eseguire qualsiasi calcolo matematico immaginabile se fosse stato rappresentabile come un algoritmo.
Dopodiché si sposta negli USA a Princeton e qui aveva studiato anche crittografia. È talmente talentuoso che non solo studia e mettein discussione i lavori di grandi matematici come Göedel e Hilbert, ma addirittura un matematico, John Von Neumann, vuole assumerlo come suo assistente! Alan però decide di tornare in Inghilterra.

La Seconda Guerra Mondiale: Enigma vs The Bombe

1938, manca poco all’inizio della Seconda Guerra Mondiale, qualcuno bussa alla porta di Alan e gli chiede di prendere parte al Bletchley Park. Si tratta di un gruppo top-secret composto da centinaia di matematici e logici che collaborano con i servizi segreti inglesi.

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Bletchley Park ai giorni nostri.

A cosa serve l’aiuto di Alan? Deve riuscire a decifrare i codici dei tedeschi, anticipare le loro mosse e, possibilmente, salvare vite umane.
Quello che sta per prendere il via è il progetto Ultra, che sta proprio per “ultra-secret”, talmente segreto che diventerà di dominio pubblico solo negli anni 70.

Cos'è e come funziona Enigma

I messaggi cifrati dei nazisti vengono prodotti con Enigma, un macchinario inventato dall'ingegnere Arthur Scherbius che sembra una comune macchina da scrivere. È composta da una prima tastiera normale e una seconda tastiera in cui ogni lettera è illuminata da una lampadina. Inizialmente viene venduta legalmente in tutta Europa, ma con lo scoppio della Guerra molte macchine di questo tipo vengono modificate e usate per nascondere le comunicazioni.
Per decifrare un messaggio è necessario possedere due macchine, una per la codifica e una per la decodifica perché le lettere digitate su questa specie di macchina da scrivere vengono “trasformate” tramite dei rotori, in altre lettere, quelle “illuminate” dalle lampadine!

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Prototipo di Enigma

Mettiamo caso che digitiamo una F, questa viene trasformata in una C dal primo rotore e poi la C diventa una H passando dal secondo rotore, ma la H diventa una U passando dal terzo rotore e alla fine è la lampadina con la U ad accendersi, anche se inizialmente era stata digitata una F. In questo modo il messaggio inviato risulta incomprensibile a chi non è in possesso delle impostazioni di decodifica.
Non solo, per rendere il tutto più complicato, queste informazioni vengono cambiate ogni giorno azzerando il codice e ogni cambiamento viene comunicato in una guida che viene rinnovata ogni mese.

La creazione di The Bombe

Insomma ci vuole qualcuno di speciale per svolgere questo compito.: Alan ha 26 anni e accetta la sfida per decifrare i messaggi criptati dei nemici. Insieme al suo gruppo di colleghi, tra cui il matematico Gordon Welchman, crea "The Bombe" ovvero "la Bomba", nata dall'idea dell'omonima macchina inventata dal matematico polacco Marian Rejewski.

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A sinistra l’inventore polacco Marian Rejevski, a destra una ricostruzione della foto di The Bombe durante la Seconda Guerra Mondiale.

The Bombe funziona perché cerca le possibili impostazioni corrette dei rotori utilizzate dai tedeschi e poi esclude quelle in cui si generano contraddizioni. Una contraddizione – ad esempio – si ha se alla lettera digitata corrisponde la stessa lettera illuminata, cosa che con Enigma era impossibile. Così, andando per esclusione, Alan decripta i messaggi dei nazisti: il gioco è fatto.
Seguendo questa scia, tra il 1943 e il 1944 i colleghi e matematici Maxwell Newman e Tommy Flowers progettano Colossus, l'antenato degli odierni computer, con lo scopo di sbaragliare la nuova versione di Enigma – che nel frattempo era diventata la più avanzata macchina “Tunny”.
Il lavoro di Alan e i suoi colleghi, anche se a lungo rimasto segreto, è fondamentale per la vittoria degli alleati e permette di risparmiare moltissime vite.

Il test di Turing

Le basi dei moderni computer e l’aiuto a far finire prima la Seconda Guerra Mondiale non sono le uniche cose che dobbiamo ad Alan.
Quante volte abbiamo sentito parlare del test di Turing?

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Schema del Test di Turing. Credit: Hugo Férée, CC BY–SA 3.0.

Alan elabora quello che passerà alla storia come test di Turing nel 1950: è un test che è stato usato a lungo per stabilire se una macchina fosse intelligente ed è basato sul “gioco dell’imitazione”. È un gioco in cui si cerca di distinguere due interlocutori in base alle risposte che danno a specifiche domande; l’idea, semplificando, è che in base alle risposte si possa distinguere un umano da un computer.
Fondamentalmente Alan per primo si pone delle domande sulle Intelligenze Artificiali, sul significato di intelligenza e su cosa voglia dire poter costruire delle macchine in grado di rispondere a quasi tutto.

Il processo e la morte

Due anni dopo, nel 1952 Alan denuncia un furto a casa sua e quando va alla polizia dichiara che il ladro è un conoscente dell’uomo con cui sta avendo una relazione.
Normalmente a questo punto le forze dell’ordine dovrebbero occuparsi del ladro, invece – visto il periodo storico e le leggi in vigore al tempo – sia Alan che il fidanzato del tempo (Murray) vengono arrestati e accusati di "grave oscenità". Il motivo? Il loro orientamento sessuale (il crimine di omosessualità in Inghilterra è stato abolito solo nel 1967).

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Credit: Thmahe, CC BY–SA 4.0.

Alla fine Alan viene processato, ritenuto colpevole e messo davanti alla scelta: galera o castrazione chimica. Alla fine sceglie la seconda per evitare di stare chiuso in cella.
Ancora oggi non è stata chiarita del tutto la vicenda della morte di Alan Turing perché l’autopsia ha attribuito le cause del decesso ad avvelenamento da cianuro di potassio, ma non ci sono state indagini approfondite.
È molto probabile che siano stati proprio i farmaci per la castrazione chimica in primis e la poi la conseguente depressione a portarlo decidere di porre fine alla sua vita il 7 luglio 1954, a soli 41 anni.

Alan Turing raccontato nei film

Dalla macchina di Turing e il gioco dell'imitazione è stato tratto il titolo del film sulla sua vita The Imation Game, che vede Benedict Cumberbatch vestire i panni del matematico.
C’è perfino una scena del famosissimo film Blade Runner in cui uno dei personaggi viene sottoposto proprio al test inventato da Alan, per capire se si tratti di un umano o di un robot.

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Camilla Ferrario
Redattrice
L’universo è un posto strano e il modo che abbiamo di abitarlo cattura continuamente la mia attenzione. “Sii curiosa” è il mio imperativo: amo provare a ricostruire indizio per indizio il grande enigma in cui ci troviamo. Sono laureata in Filosofia, ho fatto la speaker in una web radio e adoro il true crime. Di cosa non posso fare a meno? Del dialogo aperto con gli altri e della pasta alle vongole.
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