Alan Turing e Walt Disney tesina

Alan Turing

Gli anni della formazione

Alan era un bambino solitario. A scuola le sue pagelle erano pessime. L'insegnante di lettere delle medie lo considerava l'ultimo della classe. "Io posso perdonare la sua calligrafia, sebbene sia la peggiore che abbia mai visto, e posso tentare di essere tollerante verso la sua eterna imprecisione, il suo lavoro trasandato, sporco, ma non posso perdonare la stupidità del suo atteggiamento verso una sana discussione sul nuovo testamento". Al liceo il preside in una lettera aveva scritto alla madre: "Alan è il tipo di ragazzo condannato a rappresentare un problema in ogni tipo di scuola o comunità".

Così Turing si era diplomato a stento ma poi era riuscito ad entrare in un'università prestigiosa: il "King's College" dell'università di Cambridge. Questo cambiamento era stato possibile grazie all'incontro con un altro ragazzo: Christopher Morcom.

Anche al College Turing veniva considerato un tipo bizzarro. Era appassionato di maratona, ciclismo, canottaggio, in un'università dove molti intellettuali disprezzavano l'attività fisica. Compariva spesso in facoltà con le unghie sporche o la barba incolta alle ore più improbabili. A volte indossava la giacca del pigiama al posto della camicia. Altre volte arrivava al College con la maschera antigas per difendersi dalle allergie. Molti affermano di averlo visto giocare a tennis con un impermeabile sotto al quale non indossava nulla.

Non frequentava gli altri studenti. Se si trovava nel mezzo di una discussione che non gli sembrava interessante, se ne andava alzandosi di scatto senza dire una parola, lasciando allibiti i colleghi.

Alan era un autodidatta incorreggibile. Studiava poco e male, ma a volte gli capitava di riscoprire da solo teoremi importanti del calcolo delle probabilità o della logica matematica. Capitò così anche quel pomeriggio sui prati di Granchester: Alan stava pensando al cosiddetto problema della decidibilità che era stato posto ai matematici del tempo da David Hilbert, grande matematico tedesco e teorizzatore del formalismo.

La macchina universale

Un progetto ambizioso per cercare un insieme di proposizioni logiche dalle quali potesse essere derivata tutta la matematica. Turing intuì che una macchina universale poteva occuparsi di qualunque tipo di operazione logica o matematica che si potesse scrivere tramite un algoritmo: una successione di un numero finito di istruzioni.

Tesi di Church-Turing, che afferma che qualsiasi funzione intuitivamente calcolabile - cioè tale che noi abbiamo l'impressione, o la convinzione, di riuscire a calcolarla in qualche modo, con le idee e le tecniche che ci possono venire in mente al momento, questa funzione è calcolabile anche da una Macchina di Turing.

Turing capì anche che la macchina, pur potendo risolvere infiniti problemi matematici, ne avrebbe incontrati alcuni che l'avrebbero costretta a calcolare l'area all'infinito senza poter trovare una soluzione. La teoria è così potente che ci permette di dimostrare che esistono dei problemi per i quali possiamo dimostrare che non esiste nessun algoritmo di decisione, cioè nessun procedimento meccanico, nessun programma, che ci permetta di rispondere con un SI o con un NO alla domanda posta.

Partendo da questa intuizione, Turing riuscì a rispondere al quesito di Hilbert. Nei secoli precedenti molti scienziati avevano immaginato macchine calcolatrici. Nel '600 Pascal e Leibniz avevano costruito macchine capaci di effettuare somme e moltiplicazioni.

Il lavoro a Princeton

La sua risposta al problema di Hilbert non fu l'unica. Poco prima di Turing un logico americano, Alonso Church, annunciò al mondo di aver risolto il problema di Hilbert della decidibilità, ma Church dichiarò pubblicamente che Alan era riuscito nel suo intento in maniera indipendente.

Nel 1936 invitò Turing a Princeton, negli Stati Uniti. Turing vi rimase un paio d'anni. A Princeton lavoravano alcuni dei maggiori scienziati del mondo: fisici del calibro di Albert Einstein, logici come Kurt Gödel, fisici e matematici come John Von Neumann, un altro fra i pionieri della computer science.

John Von Neumann si accorse delle capacità del matematico inglese e gli offrì di lavorare con lui. Molti scienziati avrebbero creato carte false per un lavoro così, ma Turing rifiutò.

La seconda guerra mondiale

L'unica cosa che desiderava era tornare a casa prima che scoppiasse la guerra. Nel 1938 l'Europa era sotto l'incubo nazista. Alan era preoccupato da mesi e pensava sempre più alle sue macchine logiche.

Durante la prima guerra mondiale il governo inglese aveva creato all'interno del Ministero della Difesa, un dipartimento per lo studio dei codici segreti. Negli anni '20 questo dipartimento venne aggiornato ed ebbe il compito di studiare i metodi di comunicazione in cifra usati dalle potenze straniere ed esprimere pareri in ordine alla sicurezza dei codici e dei cifrari britannici.

Durante la seconda guerra mondiale l'esercito tedesco aveva messo a punto la famosa macchina "Enigma", che è una macchina assai complessa che permetteva la cifratura e la decifratura in maniera tale che se non si avevano doppie o triple chiavi non si riusciva a entrare direttamente nel merito del messaggio stesso.

Per affrontare la crittografia di Enigma, ci voleva un grande matematico. Era il lavoro giusto per Alan Turing. Dal suo ritorno in Inghilterra, Turing ufficialmente era un borsista del "King's College" che in segreto era diventato un dipendente dell'impero britannico di criptoanalisi, cioè un addetto alla decifrazione dei codici segreti.

Assieme a lui erano reclutati matematici, ingegneri, logici. Il gruppo era ospitato a Bletchley Park, un paesino di campagna, in una villa vittoriana sorvegliata giorno e notte da agenti in borghese.

I servizi segreti avevano procurato alcune macchine Enigma catturate in territorio tedesco e le avevano smontate, ma capire come funzionava la macchina non era sufficiente per riuscire a risolvere il problema. Cosa fece Turing?

Analizzò il problema dal punto di vista matematico e pensò che per risolvere il problema non bastava la matematica ma ci voleva una macchina. Cominciarono a costruire colossali calcolatori elettrici e meccanici. Il più grande di questi si chiamò "Colossus".

Queste macchine fecero aumentare grandemente la rapidità e regolarità con cui il Dipartimento era in grado di scoprire le chiavi di "Enigma", che erano diverse tutti i giorni. Le macchine, con i loro interruttori a relè, che scattavano uno dopo l'altro, facevano un frastuono come quello di mille ferri da calza che si muovessero tutti insieme.

Nel primo anno di guerra, gli affondamenti da parte dei sommergibili tedeschi misero a nudo la fragilità della flotta mercantile britannica. Era necessaria quindi un'azione più efficace contro i sommergibili tedeschi U-boat, che infestavano i mari.

Decodificare i messaggi cifrati della marina tedesca era di importanza vitale per l'Inghilterra, ma la decifrazione di "Enigma" sarebbe rimasta un segreto militare fino agli anni '70.

Nel 1946, Turing, pur non essendo mai stato al fronte, fu insignito della medaglia dell'Ordine dell'Impero Britannico. Qualche anno prima lo stesso Churchill aveva elogiato il gruppo di Bletchley Park, primo fra tutti Alan Turing.

Il segreto di Bletchley Park

Bisogna sottolineare che l'attività di Alan Turing nel gruppo di Bletchley Park fu coperta dal segreto più assoluto. Finita la guerra il governo inglese impose a tutti coloro che avevano lavorato alla decrittazione, realizzando macchine e sistemi per violare i codici crittografici tedeschi, giapponesi e italiani, il divieto di parlare o, ancor peggio, scrivere di qualsiasi argomento trattato in quel periodo.

Tale "silenzio" quindi impedì che Turing, come altri suoi colleghi anche meno famosi, ricevesse i riconoscimenti in campo scientifico che in altro ambito gli sarebbero stati ampiamente e pubblicamente riconosciuti.

Dati e informazioni su queste attività cominciarono a essere pubblicate, previa autorizzazione dei servizi segreti inglesi, solo nel 1974, quando Turing e molti altri suoi colleghi nella decrittazione erano già defunti da tempo.

Il sogno dell’intelligenza artificiale

Durante e dopo la guerra negli Stati Uniti vennero costruiti i primi grandi calcolatori elettronici programmabili, come Enia o Empac. Gli Inglesi non vollero restare indietro e progettarono un computer chiamato "Ace" (asso), l'Automatic Computing Engine (ACE, Motore per il Calcolo Automatico), ma ebbe scarso successo a causa degli alti costi preventivati.

Turing partecipò al progetto ma era già stufo di costruire grandi macchine per calcoli numerici. Il suo sogno ormai era più ambizioso. Eterno sognatore, Turing cominciò a parlare dell'idea di costruire un cervello.

Ormai pensava che la sua macchina universale potesse riprodurre le facoltà del pensiero umano; che potesse, se programmata nella maniera giusta, pensare.

Nel 1947 Turing si chiedeva: "È stato detto che le macchine calcolatrici possono effettuare solo ciò per cui vengono istruite. È vero che l'intenzione nel costruire tali macchine, è quella di trattarle come schiavi, di dare loro solo compiti che sono stati pensati in dettaglio e tali che l'utente della macchina sappia in ogni istante, cosa sta succedendo. Fino ad oggi le macchine sono state usate solo in questa maniera, ma è necessario che sia sempre così?".

Nel 1950, per rispondere a coloro che ritenevano impossibile che una macchina potesse pensare, Turing pubblicò sulla rivista "Mind" un articolo in cui immaginava una macchina capace di ingannare, di fingersi un essere umano, un bambino elettronico bugiardo.

Turing si chiedeva: "Se avessimo una macchina tanto sofisticata da reagire in tutto e per tutto come una persona, non dovremmo ammettere che essa pensi?".

Turing intuì anche che l'intelligenza e la mente non esistono se non connesse a un corpo. Pensò che i computer del futuro dovevano essere capaci di percepire l'esterno. Immaginò di dotarli di occhi, orecchie, mani, gambe per permettergli di esplorare il mondo e sviluppare così la coscienza e l'iniziativa.

Turing stava inventando l'intelligenza artificiale. Scrisse: "Credo che per la fine del secolo, l'uso delle parole e l'opinione comune della gente colta, saranno mutate a tal punto che si potrà parlare di macchine pensanti senza temere di venire contraddetti".

L’uomo come macchina

Scrive: "L'uomo come macchina":

"...Un modo di affrontare l'impresa di costruire una "macchina pensante" sarebbe quello di prendere una persona intera e cercare di rimpiazzare tutte le sue parti con sostituti meccanici: telecamere, microfoni, altoparlanti, ruote e servomeccanismi di gestione, come anche un qualche tipo di "cervello elettronico".

Certo, sarebbe un'impresa enormemente impegnativa. L'oggetto risultante, se prodotto con le tecniche attualmente disponibili, sarebbe di dimensioni immense, anche se la parte del "cervello" fosse fissa e controllasse il corpo a distanza.

Per poter avere la possibilità di farsi un'esperienza, dovrebbe essergli permesso di aggirarsi per la campagna con serio pericolo per gli abitanti "normali". Inoltre, anche se le fossero fornite tutte le caratteristiche viste prima, la creatura ancora non avrebbe esperienza di cibo, sesso, sport e molte altre cose di interesse per gli esseri umani.

Perciò, anche se con questo metodo si è probabilmente "certi" di produrre una macchina pensante, in definitiva sembra essere troppo lento e impraticabile.

Ci proponiamo invece di vedere cosa possa essere fatto con un "cervello" che sia, più o meno, senza un corpo, provvisto al massimo di organi di vista, parola e udito. Dobbiamo affrontare allora il problema di trovare campi adatti del pensiero in cui la macchina possa esercitare i suoi poteri. I seguenti mi sembrano adatti:

• Diversi giochi, come scacchi, filetto, bridge, poker.
• L'apprendimento delle lingue.
• La traduzione delle lingue.
• La crittografia.
• La matematica.

Di questi, (1) (4) e in misura minore (3) e (5) si prestano bene, in quanto richiedono poco contatto con il mondo esterno.

Ad esempio, perché la macchina sia in grado di giocare a scacchi i suoi soli organi devono essere "occhi" capaci di distinguere le varie posizioni su una scacchiera appositamente costruita, e mezzi per comunicare le proprie mosse.

La matematica dovrebbe essere preferibilmente ristretta a settori dove non si faccia molto uso di diagrammi. Dei campi citati, l'apprendimento delle lingue sarebbe il più sbalorditivo, perché è la più "umana" di tutte queste attività. Essa tuttavia sembra dipendere troppo da organi di senso e di locomozione per essere praticabile.

La crittografia e l’esperienza

Il campo della crittografia sarà forse quello che darà più soddisfazioni. Tra i problemi fisici e quelli crittografici sussiste un notevole parallelismo.

Il sistema su cui è basata la cifratura corrisponde alle leggi dell'universo, i messaggi intercettati corrispondono all'evidenza sperimentale, le chiavi adottate per un giorno o per un messaggio a importanti costanti che devono essere determinate.

La corrispondenza è molto stretta, ma la crittografia, a differenza della fisica, si affronta in modo molto facile con macchine discrete.

Anche se abbiamo abbandonato il progetto di costruire una "persona intera", faremo bene a confrontare ogni tanto le caratteristiche della nostra macchina con quelle di una persona.

Non sarebbe leale aspettarsi che una macchina uscita fresca dalla fabbrica competa con un laureato su un livello di parità. Il laureato ha avuto contatti con altri esseri umani per venti e più anni, contatto che ha continuato a modificare il suo modello di comportamento lungo tutta la vita: i suoi insegnanti, anzi, si sono sforzati intenzionalmente di modificarlo e alla fine di quel periodo un gran numero di rigide procedure si trovano sovrapposte sullo schema originale del suo cervello.

Queste procedure sono note alla comunità nel suo complesso. Egli è quindi nella posizione che gli permette di tentare nuove combinazioni, di apportare leggere variazioni, e applicarle in modi nuovi.

Possiamo dire che, nella misura in cui una persona è una macchina, lo è solo come macchina soggetta a moltissime interferenze. (In effetti l'interferenza sarà la norma piuttosto che l'eccezione).