אלן טיורינג: האיש שלימד מכונות לחשוב
בבלצ'לי פארק ב-1940, מתמטיקאי מקיימברידג' חסר כישורים חברתיים בנה מכונה של תופים מסתובבים וממסרים חשמליים כדי לפצח צופן נאצי שהגרמנים האמינו שאינו ניתן לפצח — ובכך שרטט את התוכנית לכל מחשב שבא בעקבותיו. חייו של אלן טיורינג הם מקרה נדיר שבו רעיון מופשט יחיד, "מכונה אוניברסלית" היפותטית שהומצאה כדי לענות על שאלה בלוגיקה מתמטית, התבררה כמתארת את המכשיר הממשי שעליו אתם קוראים שורות אלו.
עילוי בודד
אלן מתיסון טיורינג (Alan Mathison Turing) נולד ב-23 ביוני 1912 בפדינגטון, לונדון, ליווליוס טיורינג, פקיד בשירות האזרחי ההודי, ולאתל שרה סטוני. הוריו נסעו הלוך ושוב בין אנגליה להודיה, ואלן בילה חלק ניכר מילדותו בפנימיות עם חברי משפחה, פרידה שעיצבה עצמאות לכל החיים. בבית הספר שרבורן הוא לא התאים לתכנית הלימודים המסורתית – המנהל שלו התלונן על כתב היד שלו ועל האדישות שלו ללטינית – ובכל זאת הוא לימד את עצמו את מאמרי היחסות של איינשטיין ואת התיאורים הפופולריים של אדינגטון על תורת הקוונטים בצד, והוא גרף את פרסי המתמטיקה של בית הספר בכל מקרה. חברות קרובה עם תלמיד עמית, כריסטופר מורקום, העניקה לטיורינג המתבגר את בן הלוויה האינטלקטואלי הרציני הראשון שלו; מותו הפתאומי של מורקום ב-1930 הכה אותו תדהמה ודחף אותו לעבר שאלות על נפש, חומר ותמותה שיהדהדו בעבודתו המאוחרת על בינה מלאכותית של מכונות.
קיימברידג', פרינסטון, ומכונה העשויה לוגיקה
טיורינג זכה במלגה לקינגס קולג', קיימברידג', ב-1931, שם הסובלנות של האוניברסיטה לאקסצנטריות התאימה לו הרבה יותר מאשר שרבורן. הוא סיים את לימודיו ב-1934 ובשנה שלאחר מכן זכה במלגת מחקר עבור עבודת דוקטורט שגילתה מחדש באופן עצמאי את משפט הגבול המרכזי. ב-1936 הוא פרסם את המאמר שהביא לו פרסום: "על מספרים חישוביים, עם יישום לבעיית ההכרעה" (On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem). בניסיון ליישב שאלה שהציב המתמטיקאי דויד הילברט – האם קיים הליך מכני להכרעת אמיתותו של כל משפט מתמטי – טיורינג המציא מכונה דמיונית הקוראת וכותבת סמלים על סרט אינסופי לפי טבלת חוקים קבועה. "מכונת טיורינג" זו אפשרה לו להוכיח שאין הליך כללי כזה, אבל תוצר הלוואי של ההוכחה היה חשוב יותר מהמסקנה שלו: טיורינג תיאר, במונחים מופשטים לחלוטין, מה פירוש הדבר לחשב משהו בכלל, והראה שמכונה "אוניברסלית" יחידה יכולה לדמות כל מכונה אחרת. הוא בילה את השנים מ-1936 עד 1938 בפרינסטון תחת הלוגיקן אלונזו צ'רץ', וחידד את הרעיונות שייקראו לימים תזת צ'רץ'-טיורינג, לפני שחזר לקיימברידג' בדיוק כאירופה נעה לקראת מלחמה.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →פיצוח האניגמה בבלצ'לי פארק
כאשר בריטניה הכריזה מלחמה ב-1939, טיורינג הצטרף לבית הספר המלכותי לקודים וצפנים בבלצ'לי פארק במשרה מלאה. קולגות כינו לימים תקופה זו המאושרת בחייו – זירה נדירה שבה להמצאתיות שלו היו השלכות מיידיות המשנות את העולם. בהתבסס על עיצובים פולניים קודמים, טיורינג וו. ג. ולצ'מן פיתחו את ה"בומבה" האלקטרומכנית, מכונה שבחנה מכנית אלפים מהגדרות אפשריות של מכונת הצופן הגרמנית אניגמה מדי שעה. עד סוף 1940 היא קראה תעבורה של הלופטוואפה; האניגמה הימית הקשה הרבה יותר, שהוגנה על ידי נהלים קפדניים יותר, נפלה לידי שיטותיו סטטיסטיות של טיורינג עד אמצע 1941, פריצת דרך שהיסטוריון מייחסים לה סיוע בשינוי מהלך המערכה באוקיינוס האטלנטי. הוא בילה גם מסוף 1942 ועד תחילת 1943 בארצות הברית בעבודה של קישור קריפטוגרפי. על שירותו בזמן המלחמה הוא מונה לקצין מסדר האימפריה הבריטית ב-1945 – כבוד בזמן שלום על עבודה שעדיין הייתה כבולה בעשרות שנים של סודיות רשמית, מאחר שההישגים של בלצ'לי פארק לא נודעו פומבי עד שנות ה-70.
המצאת המחשב המודרני, ואז שאלה האם הוא יכול לחשוב
לאחר המלחמה, המעבדה הפיזיקלית הלאומית גייסה את טיורינג לתכנן מחשב אלקטרוני. הדו"ח שלו מ-1946 שהציע את מנוע החשבון האוטומטי (ACE) היה, לפי הערכה אקדמית מאחרת, העיצוב המפורט הראשון עבור מחשב ממוחשב בעל תוכנית מאוחסנת במובן המודרני – אם כי קולגות שפטו את השאיפות שלו לזיכרון מהיר כלא ריאליות, והפרויקט נתקע תחת ניהולו. ב-1948 הוא עבר לאוניברסיטת מנצ'סטר כדי לעבוד תחת מורו הישן מקס ניומן, וכתב תוכניות ושגרות עבור מחשב מנצ'סטר החלוצי. שם, ב-1950, פרסם טיורינג את המאמר "מכונות חישוב ובינה" (Computing Machinery and Intelligence) בכתב העת הפילוסופי Mind, כשהוא מציע שהשאלה הבלתי ניתנת למתן מענה "האם מכונות יכולות לחשוב?" תוחלף בשאלה ניתנת לבדיקה: האם השיחה של מכונה ניתנת להבחנה מזו של אדם? "משחק החיקוי" המתואר במאמר זה ידוע כיום כמבחן טיורינג, והוא נותר נקודת ההתייחסות לכל טיעון על גבולות הבינה המלאכותית. החברה המלכותית בחרה בו כעמית ב-1951, במידה רבה הודות לעוצמתו של המאמר מ-1936. בשנותיו האחרונות הוא פנה לבעיה שונה לחלוטין – כיצד עובר כדוריות, עובר שאינו מובחן, מפתח את הכתמים, הפסים ודפוסי ההסתעפות של אורגניזם חי – ופרסם ב-1952 מאמר על הבסיס הכימי של מורפוגנזה שצפה עבודה מאוחרת יותר בביולוגיה מתמטית.
העמדה לדין ומוות
בתחילת 1952, טיורינג דיווח על פריצה למשטרה, ובמהלך החקירה חשף קשר מיני עם גבר אחר. מעשים הומוסקסואלים היו אז עבירות פליליות בבריטניה; במקום לרדוף אחר הפורץ, המשטרה האשימה את טיורינג בגסות רוח חמורה. הוא לא הציע הגנה במשפטו במרץ 1952, וקבע שהוא אינו רואה פסול במה שעשה. לאחר שהורשע, הוא בחר שנת טיפול הורמונלי – למעשה סירוס כימי – על פני מאמרו, כדי לשמור על יכולתו להמשיך לעבוד. ההרשעה עלתה לו בסיווג הביטחוני שלו להמשך ייעוץ קריפטוגרפי והכפיפה אותו למעקב ממלכתי; חופשה ביוון ב-1953 ככל הנראה הדאיגה את המודיעין הבריטי. ב-7 ביוני 1954, טיורינג נמצא מת בביתו מהרעלת ציאניד; חקירת מוות פסקה שזה התאבדות, אם כי אמו עמדה על דעתה עד מותה שזו הייתה תאונה, שארית של ניסויים כימיים חובבניים שניהל במעבדה ביתית. הוא היה בן 41.
מדוע אלן נקרא גאון
הטיעון לקריאה לטיורינג גאון אינו נשען על רוחב יריעה – הוא לא שלט בתחומים רבים – אלא על סוג מסוים של זינוק: היכולת לקחת מוצר אנושי מעורפל, "מה המשמעות של חישוב", ולהחליף אותו באובייקט מכני מדויק שפשוט מספיק כדי לחשוב עליו באופן מתמטי וכללי מספיק כדי לתאר כל מחשב שנבנה אי פעם. אותה בנייה יחידה משנת 1936 מבטיחה את היסודות של מדעי המחשב המודרניים; הניתוח הצפוני שלו בזמן המלחמה הראה אז שאותה נפש יכולה להפוך הפשטה למכונה עובדת תחת לחץ זמן אכזרי, עם השלכות אסטרטגיות שהיסטוריונים קושרים לקיצור המלחמה. מנגד: טיורינג לא היה ממציא בודד של מחשוב – צ'רץ' הגיע לתוצאות לוגיות מקבילות באופן עצמאי, ומהנדסים אחרים בני מחשבים אמיתיים ברחבי העולם מבלי לקרוא את דו"ח ה-ACE שלו; וההצעה הפילוסופית שלו משנת 1950 היא מסגרת מחשבתית מגרת, ולא תיאוריה מדעית מוגמרת של המוח; חוקרים עדיין מתווכחים על מה ש"מבחן טיורינג" מוכיח בפועל. המילה "גאון" מתחברת בצורה הראויה ביותר לבהירות יוצאת הדופן של המאמר מ-1936, ולא לאיזשהו כל-יכולות כללי.
מורשת
ממשלת בריטניה התנצלה באופן רשמי על העמדתו לדין של טיורינג ב-2009 והעניקה לו חíן מלכותי ב-2013. אות הכבוד הגבוה ביותר של מדעי המחשב, פרס טיורינג של ה-ACM, נושא את שמו, ומאז 2021 דיוקנו מופיע על שטר חמישיית הליש"ט של בנק אנגליה – מפצח צפנים ומתמטיקאי שהפך לפנים הציבוריות של הדיסציפלינה שעזר להמציא.