Alan Turing e le Macchine Pensanti (parte 1)

Lucca Comics and Games 2012  ha organizzato un evento di grande interesse, dedicato al centenario della nascita del grande matematico e filosofo inglese Alan Turing, oggi ritenuto a buon diritto uno dei padri, se non il padre e fondatore della scienza dell’informazione. Un ottimo spunto per un breve ciclo di post,  immancabile in un blog come LidiMatematici.

Come tanti geni è stato incompreso in vita e, per il fatto di essere gay, addirittura osteggiato. Turing nasce il 23 giugno 1912 a Paddington nei dintorni di Londra.

Si laurea nel 1934 a Cambridge, distinguendosi già per i propri solidissimi contributi in meccanica quantistica, probabilità e logica. Nel 1936 inventa una astrazione matematica del moderno calcolatore: la Macchina di Turing. In un post precedente abbiamo parlato degli automi a stati finiti, particolari tipi di grafo che riescono a modellare processi anche complessi.

Il genio inglese supera le limitazioni degli automi a stati finiti intuendo che il problema sta nella mancanza di memoria. Idea quindi una macchina astratta che, come gli automi a stati finiti, è dotata di un alfabeto di simboli, un insieme di stati e una funzione di transizione ma, per la prima volta in assoluto, a questi elementi aggiunge una memoria  interna, un nastro, da cui legge e scrive simboli dell’alfabeto. Le operazioni condotte dalla macchina di Turing sono assimilabili, a tutti gli effetti, alle istruzioni dei microprocessori moderni.

Nel suo lavoro di dottorato (1938) in Logica, Teoria dei numeri e Algebra, Turing dimostra che la sua macchina è universale, cioé equivalente a tutti i possibili tipi di macchina calcolatrice. In altri termini, qualsiasi programma di computer scritto in passato, presente o futuro, è convertibile in un suo equivalente eseguibile con la Macchina di Turing. Torneremo, ovviamente, nel dettaglio su questo argomento.

Turing è un genio di rarissima caratura e si distingue durante la seconda guerra mondiale per aver saputo svelare il segreto di Enigma, il codice di crittografia usato dai nazisti per le proprie comunicazioni. Il suo contributo si rivela determinante per la vittoria degli alleati. Alla fine della seconda guerra mondiale Turing si dedica a tempo pieno allo sviluppo della moderna scienza dei calcolatori, e svolge un ruolo di primissimo piano nella definizione dei principi teorici sottostanti la programmazione, le reti neurali, e l’intelligenza artificiale.

E’ con Turing che la matematica diviene una parte essenziale dei calcolatori. A Mercoledì, con la seconda parte.