Alan Turing (1912 – 1954) è uno dei padri dell’intelligenza artificiale. Straordinariamente importanti sono la “macchina di Turing” ed il “test di Turing”.
Alan Turing è nato il 23 giugno 1912 a Londra.
È stato uno dei padri della logica dei computer così come la conosciamo oggi ed è stato tra i primi ad interessarsi al problema dell’intelligenza artificiale. Tuttavia Turing, o il Prof come lo chiamavano i suoi vicini, era tutto fuorché uno studente modello. Era sempre trasandato e sporco, andava spesso a lezione in pigiama, era poco socievole e non esitava ad abbandonare una conversazione quando non la trovava più interessante. Nel 1931 entrò al King’s College di Cambridge. Si era impegnato a superare l’esame come ultimo omaggio al carissimo amico Christoper Morcom che era morto di tubercolosi.
A Cambridge ebbe grandi insegnanti che riuscirono a comprendere il suo genio estroso. Inoltre grazie ad uno spettacolo teatrale, fu affascinato dalla storia di Biancaneve, che segnerà la sua vita.
Nel 1934 si laureò in matematica con il massimo dei voti. L'anno seguente ottenne un PhD e nel 1936 vinse un importante premio. Proprio in quel periodo Turing scrisse il suo articolo più celebre che lo avrebbe portato ad essere uno degli scienziati più brillanti del suo secolo: sui numeri computabili con una applicazione al Entscheidungsproblem. L’ Entscheidungsproblem o problema della decidibilità proposto da David Hilbert chiedeva se fosse sempre possibile capire se una proposizione matematica sia vera oppure no. Turing risolse il problema attraverso l’invenzione di una macchina immaginaria: la macchina di Turing.
Un altro scienziato, Alonzo Church, aveva risolto il quesito di Hilbert attraverso un lavoro molto complicato e, venuto a conoscenza della macchina di Turing, lo invitò a Princenton. Turing accettò, ma questa esperienza si concluse ben presto perché egli si trovò molto a disagio in quel luogo, circondato da mostri sacri della scienza che non lo degnavano nemmeno di uno sguardo; solo uno di loro si avvicinò a lui e fu von Neumann che gli propose di divenire suo assistente, ma Turing preferì ritornare in Inghilterra nel 1938.
Egli portò con sé da Princenton uno strano marchingegno cifrante da lui stesso costruito capace di moltiplicare tra loro due lunghi numeri binari, uno era un testo in chiaro, l’altro la chiave; moltiplicati tra loro davano un codice. Iniziava così a profilarsi la sua grande passione per i codici di crittografia. Proprio per questo fu assoldato dai servizi segreti britannici, per compiere una grande impresa ai danni dei tedeschi durante la guerra decifrando il loro codice Enigma.
Grazie al suo contributo, alla fine della guerra, nel 1946, Turing fu insignito di un’altissima onorificenza militare, l’Ordine dell’Impero Britannico.
Dopo il conflitto Turing fu assunto dal National Phisical Laboratory (NPL) dove si dedicò alla costruzione della sua macchina universale. Progettò un vero e proprio computer l’ACE (Automatic Computer Engine); tuttavia non fu né capito né aiutato e quindi decise di ritornare a Cambridge, ma prima si recò a Manchester per lavorare alla progettazione della macchina MADAM (Manchester Automatic Digital Machine), sviluppandone gli algoritmi e i programmi. Turing si era convinto che entro l’anno 2000 i computer avrebbero potuto imitare il funzionamento del cervello umano. Nel 1947 ritornò di nuovo a Cambridge, dove riprese a lavorare con entusiasmo interessandosi anche alla neurologia e alla fisiologia.
Poi scrisse un articolo dal titolo Intelligent Machine, pubblicato nel 1969, dove esprimeva la sua idea, secondo la quale si potevano creare macchine in grado di imitare l’attività umana.
Nel 1950 pubblicò un altro articolo rivoluzionario, Computing Machinery and Intelligence, apparso sulla rivista “Mind”, nel quale Turing si domandava: “Can machines think?” accendendo ulteriormente i dibattiti pubblici. Cercava di rispondere a questa domanda attraverso un test che ha preso il suo nome: il “test di Turing” (vedi test di Turing).
Un aspetto poco noto delle ultime ricerche di Turing fu quello riguardo la biologia. Nel 1952 pubblicò un articolo dove Turing si pose il problema di come fosse possibile che da una singola cellula d’uovo ,che si divide in altre cellule identiche, potesse svilupparsi un bambino; tuttavia le ricerche in questa direzione non furono mai portate a termine. Infatti altro genere di problemi erano nella testa di Turing. Dopo aver denunciato un furto in casa sua da parte di due ladruncoli si scoprì che uno dei due aveva avuto un rapporto omosessuale con Turing stesso. Processato per atti osceni, Turing fu costretto per evitare il carcere ad accettare un trattamento ormonale che lo avrebbe reso impotente. Ma questa cura lo portò alla rovina. Era sempre più demoralizzato e depresso finché non prese una decisione estrema: togliersi la vita mordendo come Biancaneve una mela avvelenata. Era il 7 giugno 1954. Nel referto medico venne scritto: “causa del decesso: cianuro di potassio auto-somministrato in un momento di squilibrio mentale”.
Turing fu senza dubbio uno dei più grandi anticipatori nel campo dei computer. Gli odierni scienziati informatici fanno ancora riferimenti ai suoi scritti; tuttavia nel nuovo millennio le domande di Turing non hanno ancora trovato risposta.
Il nome di Turing è oggi famoso soprattutto per la sua analisi del processo di computazione in termini di macchine astratte, dette appunto macchine di Turing. Per comprendere l’importanza della macchina di Turing è doveroso fare una distinzione tra le calcolatrici e i moderni calcolatori. La differenza sostanziale tra le due consiste nel fatto che le calcolatrici riescono ad eseguire un certo numero di operazioni ma non possono essere programmate. L’idea fondamentale alla base del calcolatore programmabile è che qualsiasi tipo di computazione consiste nella manipolazione di simboli seguendo un’insieme di regole (algoritmo). Con questo modello nasce l’idea di “calcolatore universale”. La macchina di Turing è costituita da un nastro di carta scorrevole diviso in caselle, un pennino e un apparecchio che è in grado di compiere 4 operazioni:scorrere il nastro in avanti, indietro, segnare una casella vuota con una X, oppure cancellarne una quando la incontra. Turing intuì che una macchina così concepita, opportunamente munita di un programma, aveva le potenzialità di compiere qualsiasi azione poiché era in grado di imparare. In pratica l’intuizione di Turing fu quella di ritenere che una macchina come quella poteva effettuare qualsiasi operazione fosse rappresentabile mediante un algoritmo. Era una macchina universale. Il concetto moderno di come noi oggi intendiamo il computer era appena nato. Turing dimostrò che esisteva una classe di problemi a cui la macchina non sarebbe stata in grado di dare risposta e che quindi è impossibile stabilire in maniera certa e meccanica la verità o la falsità di tutti gli enunciati matematici. Turing tuttavia non costruì mai la sua “ macchina universale”.
Il concetto stesso di macchina di Turing dimostra il motivo per cui egli viene considerato capostipite dei funzionalisti; infatti la macchina deve imitare solo i processi e le funzioni svolte dalla mente. Tuttavia lo scienziato affronta anche il problema delle reti di strutture logiche, in particolare Turing cercò di simulare in modo puramente teorico un cervello umano descrivendolo come una “macchina disorganizzata di tipo B”.
Gli agenti degli alleati durante la seconda guerra mondiale erano alle prese con un problema apparentemente irrisolvibile: Enigma.
Enigma era la macchina usata per crittografare messaggi segreti dai tedeschi. La macchina era formata da una serie di rotoli, un riflessore e una tavola a connessione manuale; tutti i rotoli si muovevano in continuazione con una meccanica estremamente complessa e, immesso un messaggio, questo veniva codificato in modo da essere incomprensibile per chi lo leggeva. Gli alleati alla fine decisero di formare un gruppo di crittoanalisti di altissimo livello, tra i quali figurava Alan Turing. Egli, insieme ai suoi collaboratori, già nel 1940 fu in grado di costruire una macchina capace di imitare Enigma. Tuttavia il traffico di messaggi segreti non poteva ancora essere letto in tempo reale; dopo poco tempo Turing riuscì a rendere più veloce ed efficace la macchina creandone una nuova, chiamata 'la bomba' a causa del ticchettio continuo. Grazie a questa macchina fu possibile leggere tutto il traffico segreto della Luftwaffe, l’aviazione tedesca. Quello della marina era ancora inespugnabile. Ma Turing non si arrese e riuscì a risolvere il problema costruendo un enorme congegno elettromeccanico, il Colossus, in grado di decifrare il codice segreto tedesco. Grazie a questi strumenti dal ‘43 gli alleati potevano sapere in anticipo le mosse del nemico tedesco: la guerra era vinta. Al termine della guerra Turing venne insignito di un’onorificenza militare dal governo britannico; tuttavia la sua impresa rimase segreta per oltre trent’anni.
Un tema centrale nei pensieri di Turing fu quello dei problemi connessi con l’attività mentale. La macchina di Turing fu solo un primissimo passo nell’analisi delle possibilità celebrali; il progetto ACE, oltre alle applicazioni belliche, parla anche della macchina universale come di un cervello. Infatti Turing afferma apertamente la possibilità che la sua macchina possa giocare a scacchi, possa tradurre da una lingua ad un’altra, occuparsi di matematica o di criptografia. In pratica Turing divenne il profeta dell’Intelligenza Artificiale: prima la illustrò e poi la difese in numerose conferenze, dibattiti ed articoli. Il suo apporto teorico fu una definizione operativa di pensiero, con il cosiddetto test di Turing: se una macchina si comporta in modo indistinguibile da una persona, allora pensa. È quasi inutile dire che ancora oggi gli unici computer che hanno passato il test di Turing si trovano in romanzi di fantascienza.
Il test di Turing consiste essenzialmente nel rispondere alla sua domanda iniziale: “Can machines think?”. Per rispondere a questa domanda Turing la riformulò nei termini di un gioco, che chiamò 'gioco dell’imitazione'. Questo gioco viene effettuato da tre persone: un uomo(A), una donna (B) ed un interrogante. Quest’ultimo viene chiuso in una stanza, diviso dagli altri due, i quali sono da lui conosciuti con i nomi X e Y. Scopo del gioco è che l’interrogante capisca chi sia l’uomo e chi sia la donna, facendo delle domande ai due. Affinché nulla possa aiutare l’interrogante a capire chi sia l’uomo e chi la donna, le risposte verranno dattiloscritte. Lo scopo di A è quello di ingannare l’interrogante, lo scopo di B è quello di aiutarlo. Il test di Turing si basa sulla convinzione che una macchina si sostituisca ad A,e nel caso in cui l’interrogante non si accorgesse di nulla, la macchina dovrebbe essere considerata intelligente, dato che sarebbe indistinguibile da un essere umano. Per macchina intelligente Turing ne ritiene una che sia in grado di pensare, ossia capace di produrre idee e pensieri concatenati tra loro e di esprimerle. Per Turing quindi si riduce tutto alla produzione di espressioni non prive di significato. Lo scopo del test di Turing non è però solo dare una risposta alla domanda se le macchine possano pensare ma anche quello di spingere gli studiosi a riflettere sulla questione. Sull’efficacia di questo test, vennero mosse determinate obiezioni, alcune portate da Turing stesso. Una tra le più famose è quella di che affermava che le macchine fossero incapaci di originalità; Turing rispose che le macchine possono sorprendere le persone, in particolare quando un evento risulta nuovo.
Il test di Turing è stato riformulato negli anni successivi. Le ragioni sono varie: dalla formulazione originale imprecisa, al sorgere di nuovi problemi sulla definizione di macchine intelligenti. Il filosofo John Searle, ha proposto una modifica del test di Turing, che ha preso il nome di stanza cinese, ritenendo di essere riuscito a dimostrare che il test di Turing non era sufficiente a provare che una macchina o un sistema informatico siano sistemi dotati di intelligenza.
Ancora oggi nessun sistema artificiale ha superato il test di Turing, e ogni anno si imbandiscono premi per incentivare i programmatori a costruirlo.
Alan Turing, padre dell'intelligenza artificiale
e grande maratoneta
"The question is not whether intelligent machines can have emotions, but whether machines can be intelligent without any emotions" Minsky, The Society of Mind