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La Macchina di Turing

Alan Mathison Turing nacque a Londra nel 1912. Studiò al King's College di Cambridge e dal 1936 al 1938 operò alla Princeton University. Turing è stato uno dei padri per le ricerche e le realizzazioni nel settore degli elaboratori elettronici e più in generale dell'informatica e dell'intelligenza artificiale.  Turing veniva considerato un Robison Crusoe della mente; infatti egli non dava niente per scontato e, per essere completamente autosufficiente, cercava continuamente dei modi per fabbricare cose comuni ( come diserbanti, mattoni, sapone, fluido detergente ) a partire da materiali di uso casalingo.
 
Nel 1933 fu attratto da un difficile problema matematico, e riversò su questo la sua attitudine da naufrago, con un successo strepitoso. Non conoscendo il lavoro di Babbage, Turing partì da zero, come sempre, e definì una macchina astratta che possedeva le poche caratteristiche essenziali che abbiamo appena identificato nel progetto di Babbage. La sua macchina immaginaria era un computer in tutto e per tutto, tranne che per il nome; poteva cioè manipolare qualsiasi informazione definibile con precisione. In altre parole, poteva leggere, scrivere, ricordare ed elaborare qualunque informazione, proprio come il computer che Babbage non riuscì a costruire.
 
Turing dimostrò che nessun manipolatore di informazioni, comunque fosse fatto e qualunque cosa sapesse fare, avrebbe potuto essere più potente della sua macchina astratta, dotata solo di queste semplici capacità. Altre macchine possono funzionare in modo più veloce o più economico, ma nessuna è in grado di fare di più, qualunque sia la serie di operazioni fondamentali che è capace di compiere. Una macchina di questo genere fu ed è attualmente chiamata macchina di Turing.
 
Il matematico inglese fu uno dei primi a capire che se noi comprendiamo un processo abbastanza bene da saperlo descrivere esaustivamente a un computer, quest'ultimo è in grado di simulare il processo stesso (naturalmente questo esclude tutto quello che non comprendiamo globalmente, il che è quasi ogni cosa, purtroppo). Perciò, se riusciamo a descrivere completamente il funzionamento di qualunque macchina in una tabella di comportamenti (in tal caso fai questo, in tal altro fai quello), noi possiamo far sì che un computer simuli la macchina facendogli semplicemente seguire la tabella. Quindi se costruiamo qualcosa che fa tutto ciò che fa una macchina da scrivere o una lavatrice, essa lo diventa, e non conta a cosa somigli o ciò che avevamo in mente costruendola. E poiché ciò che un computer fa cambia a seconda del programma in funzione, esso può diventare qualsiasi macchina noi siamo in grado di immaginare con precisione.  Nel 1939 Turing andò a lavorare per il governo. Nel 1940 egli, insieme con altri scienziati inglesi, costruì un computer in grado di decifrare i messaggi cifrati tedeschi. Questo lavoro fu molto importante e contribuì non poco al successo degli alleati nella seconda guerra mondiale.
 
Prima della fine della guerra Turing si rese conto che avrebbe potuto costruire una versione concreta della sua astratta macchina universale. Tutto ciò che gli serviva erano i finanziamenti. Come prima per Babbage, anche per Turing il governo stanziò dei fondi, ma in seguito, per l'ignoranza della burocrazia inglese, che non riusciva a vedere il vantaggio che poteva derivare dalla costruzione di una simile macchina, i finanziamenti gli furono negati.
 
Praticamente privato della sua creatura, Turing non aveva più nulla per cui o contro cui lottare. Nel 1952 la giustizia inglese lo condanno per omosessualità, un peccato a quei tempi grave come l'incesto o la necrofilia, e fu obbligato alla castrazione chimica, per evitare la pena detentiva o la castrazione chirurgia.
 
Il 7 giugno 1954. all'età di 42 anni, Turing si suicidò. Sempre fedele alla sua mentalità di Robison Crusoe, mangiò una mela che aveva precedentemente riempito di cianuro
 

Alan Mathison Turing è stato uno dei pionieri nel settore degli elaboratori elettronici e, più in generale, in quello dell'informatica e dell'intelligenza artificiale.

L’inglese (nato a Londra nel 1912) veniva considerato un Robison Crusoe della mente, non dando nulla per scontato e cercando, continuamente, dei modi per fabbricare cose comuni ( come diserbanti, mattoni, sapone, fluido detergente ) a partire da materiali di uso casalingo, in modo da essere completamente autosufficiente.

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Alan Mathison Turing

Nel 1933 fu attratto da un difficile problema matematico, e, ignorando del tutto il “dimenticato” lavoro di Babbage, definì da zero una macchina astratta che possedeva le caratteristiche primarie di un sistema da calcolo universale, concettualmente identico a quello del suo connazionale.

La Macchina di Turing, a dispetto del nome, era (ed è) un vero e proprio computer, potendo manipolare qualsiasi informazione con estrema precisione. In sostanza, come la macchina di Babbage, poteva: leggere, scrivere, memorizzare ed elaborare qualunque informazione.

La grande valenza del lavoro di Turing fu quella di dimostrare che: nessun sistema in grado di trattare informazioni, comunque fosse fatto e qualunque cosa sapesse fare, avrebbe potuto essere più potente della sua macchina astratta, basata sulle suddette capacità basilari.

Altre macchine possono funzionare in modo più veloce o più economico, ma nessuna è in grado di fare di più, qualunque sia la serie di operazioni fondamentali che è capace di compiere.

Una macchina di questo tipo è attualmente chiamata macchina di Turing.

 

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Rappresentazione di un'idealizzazione della macchina di Turing
 
 

Il matematico inglese fu uno dei primi a capire che se siamo in grado di comprendere un processo al punto da saperlo descrivere esaustivamente a un computer, quest'ultimo è in grado di simulare il processo stesso.

Perciò, se riusciamo a descrivere completamente il funzionamento di qualunque macchina in una tabella di comportamenti (macchina a stati finiti), noi possiamo far sì che un computer simuli la macchina facendogli semplicemente seguire la tabella. Quindi se costruiamo un sistema che, di fatto, fa tutto ciò che fa una macchina da scrivere o una lavatrice, il sistema stesso diventa uno di quest’ultimi, non importa a cosa somigli o ciò che avevamo in mente costruendola. Poichè quello che un computer fa cambia a seconda del programma in funzione, esso può diventare qualsiasi macchina noi siamo in grado di descrivere con precisione.

Nel 1939 Turing andò a lavorare per il governo e l'anno successivo, insieme con altri scienziati inglesi, costruì Bomba, un computer in grado di decifrare i messaggi cifrati dai tedeschi tramite Enigma, contribuendo non poco al successo degli alleati nella seconda guerra mondiale. 

Prima della fine della guerra Turing si rese conto che, se avesse avuto i necessari finanziamenti, avrebbe potuto costruire una versione concreta della sua astratta macchina universale. Ma come accaduto per Babbage, nonostante inizialmente il governo inglese avesse stanziato dei fondi, gli stessi furono in seconda battuta negati poiché i burocrati non riuscivano ad intuire il vantaggio che poteva derivare dalla costruzione di una simile macchina. 
L’impossibilità di realizzare la propria idea, demotivò completamente l’inglese che nel1952 fu, inoltre, condanno per omosessualità, un fatto a quei tempi grave come l'incesto o la necrofilia. La pena inflitta fu la castrazione chimica, che gli evitò la galera, ma divenne concausa del suicidio che lo scienziato praticò il 7 giugno del 1954 a soli 42 anni. Anche in questo Turing si differenziò, mangiano una mela che aveva precedentemente riempito di cianuro.