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Personaggi e avvenimenti
L'articolo...Prima parte della storia del matematico britannico che concettualizzò la macchina precorritrice degli attuali computer. La seconda e ultima parte dell'articolo verrà pubblicata nel prossimo numero del PLUTO Journal. |
Alan Mathison Turing fu un brillante matematico della prima metà del XX secolo. I suoi interessi riguardarono la matematica, principalmente, ma anche filosofia, psicologia, fisica, chimica e biologia. Alle sue intuizioni si devono termini come Macchina di Turing e Test di Turing che sono, a distanza di cinquant'anni, al centro dell'informatica moderna. In altre parole, fu un pioniere nel campo dei computer teorizzandone le loro potenzialità e i loro limiti prima che se ne costruissero. Fu anche un grande criptoanalista e durante la seconda guerra mondiale diede un fondamentale contributo per la decifrazione del sistema cifrato di comunicazioni dell'esercito tedesco, permettendo agli alleati di ottenere fondamentali informazioni per la vittoria finale.
Julius Mathison Turing e Etel Stoney sono i genitori di Alan. Julius è un funzionario britannico dislocato in India. Per la nascita di Alan la sua famiglia ritorna in Inghilterra e vi resta per un intero anno, al termine del quale Alan e suo fratello, di quattro anni più grande, sono affidati ad una famiglia nella città di St Leonards-on-sea, mentre i genitori ritornano in India. L'atmosfera nella casa di Leonards-on-sea non è quella familiare e a poco servono le visite dei genitori in occasione delle vacanze. Tuttavia, dopo lo scoppio della prima guerra mondiale, gli spostamenti diventano molto pericolosi e, per tale motivo, nell'estate del 1916 la madre di Alan decide di non ripartire per l'India e di restare con i figli in Inghilterra. Solo il padre ritorna in India.
Nel frattempo Alan inizia il suo corso di studi entrando in un sistema scolastico che fin dall'inizio risulta poco compatibile con il suo carattere. Nel 1919, dopo la fine della prima guerra mondiale, la madre di Alan torna di nuovo in India. Alan continua il suo difficile rapporto con la scuola: a nove anni non ha ancora imparato a fare le divisioni. Nel 1922 Alan entra in una scuola di preparazione nei pressi di Tunbridge Wells.
Nel 1922 riceve in dono il libro Natural Wonders Every Child Should Know. La lettura di questo libro lo influenza non poco, facendo nascere in lui una forte passione per le scienze. La passione di Alan diviene la chimica, tanto che passa ore intere in cantina a fare esperimenti: inizia così la sua vita da scienziato.
Nel 1926 riesce ad essere ammesso ad una scuola privata: è la Sherborne School, situata nel Dorset.
Alan ha 14 anni quando inizia a frequentare la scuola privata. I suoi risultati scolastici sono mediocri. Le materie umanistiche non lo attraggono affatto e il suo disordine e la scrittura quasi incomprensibile lo danneggiano molto anche nelle materie scientifiche. Nell'estate del 1927 mostra all'insegnante di matematica un suo lavoro: uno sviluppo in serie della funzione inversa tan(x/2). Questo fatto è stupefacente: lo sviluppo in serie è un argomento che Alan avrebbe studiato solo da lì a qualche anno. L'intuizione avuta è, per un ragazzo della sua età, strabiliante.
Quello stesso anno conosce Christopher Morcom, uno studente della sua scuola di un anno più grande. Inizia in questo modo una profonda amicizia tra i due che per Alan diventa da subito amore. L'omosessualità sarà per lui fonte di molti problemi in un'epoca nella quale è vista come una malattia, un reato. Il 13 febbraio 1930 Christopher muore a causa della tubercolosi bovina contratta da piccolo per aver bevuto latte di mucca infetto. Alla profonda tristezza per la morte del suo amico, Alan affianca la volontà di onorarne la memoria, prima negli studi e poi nel campo della ricerca scientifica. Da quel momento in poi i risultati scolastici si fanno all'altezza del suo genio. Vince anche un premio scientifico istituito dalla famiglia Morcom alla memoria di Christopher. Il premio gli viene assegnato per uno studio della reazione tra l'acido iodico e l'anidride solforosa: l'insegnante di scienze rimane stupefatto per l'elaborazione matematica fatta da Alan su quel problema chimico. I premi vinti da Alan consistono in alcuni libri; tra questi Mathematical Recreations and Essays di Rousse Ball, di cui, l'ultimo capitolo, è dedicato a codici e cifrari. Inizia probabilmente in questo modo l'interesse di Alan a questa disciplina.
Nel dicembre del 1930 Alan tenta di vincere una borsa di studio per il corso di matematica presso il più prestigioso dei College di Cambridge: il Trinity. Il tentativo fallisce ma i suoi risultati sono sufficienti per una borsa di studio per il college scelto come riserva: il King's. Alan non è molto soddisfatto, avrebbe voluto onorare la memoria di Christopher con la borsa di studio per il Trinity. Tuttavia, la borsa di studio per il King's gli permette di poter frequentare la migliore università inglese, dove vi tengono lezioni illustri matematici come Hardy, Eddington e Dirac. A Cambridge il corso per il diploma di matematica è detto tripos e vi sono due corsi distinti: uno detto "A" e l'altro "B"; il primo, della durata di tre anni, permette di ottenere il normale diploma detto honours, il secondo ha lo stesso andamento del primo, ma con al termine corsi aggiuntivi di difficoltà maggiore. Alan frequenta il corso B.
Nel 1932 conosce e si innamora di Kenneth Harrison, uno studente suo coetaneo, il cui aspetto fisico ricorda quello di Christopher. Alan, questa volta, confessa i suoi sentimenti, che però non sono ricambiati. Tuttavia, Kenneth apprezza la sincerità di Alan e la loro continua ad essere una bella amicizia. Gli anni universitari trascorrono tra i libri, i viaggi per le vacanze e lo sport (canottaggio e corsa campestre soprattutto). Nel giugno del 1934 Alan termina i suoi esami per il diploma ottenendo una menzione speciale per i suoi ottimi risultati. A dicembre termina la sua tesi dal titolo On the Gaussian Error Function. Il diploma gli frutta una borsa di studio, una fellowship, elargita dal King's College ed un orsacchiotto di pezza, regalo della madre (è Alan a chiedere espressamente il peluche come regalo, giustificando la richiesta semplicemente dicendo che non ne aveva mai avuto uno da piccolo). Tra i corsi più spinti dell'ultima parte del corso B vi è quello tenuto dal matematico M.H.A. Newman, straordinario esponente della topologia (una branca della matematica moderna). Quanto Alan apprende in questo corso sarà fondamentale per il suo lavoro futuro.
Al II Congresso Internazionale dei Matematici, che ha luogo a Parigi nel 1900, David Hilbert propone 23 problemi inerenti diversi settori della matematica. Sono problemi che, nella sua opinione, avrebbero dovuto attirare l'attenzione dei ricercatori del nuovo secolo. Quasi trent'anni dopo, nel 1928, Hilbert rilancia la sua sfida, puntando l'attenzione verso tre problemi di assoluta importanza: quello della coerenza, quello della completezza e quello della decidibilità o entscheidungsproblem.
I primi due vengono risolti nel 1931 dal matematico Kurt Gödel. La dimostrazione di questi due teoremi è la parte finale del corso tenuto da Newman a Cambridge, dimostrazioni che portano Alan ai confini conosciuti della matematica. Questo territorio è quanto di meglio la mente di Alan possa desiderare. L'entscheidungsproblem può essere così formulato: "Esiste sempre una maniera rigorosa di stabilire se un certo enunciato matematico sia vero o falso?". È da questo da problema che Alan viene rapito finché, nell'estate del 1935, riesce a dimostrare che la risposta è negativa. Al di là della pura dimostrazione matematica, è interessante sottolineare che Alan fa ricorso all'ipotesi di una macchina computazionale automatica. Due questioni risultano sorprendenti. Innanzitutto, la descrizione della macchina non è altro che la teorizzazione degli attuali computer; inoltre, viene fatto un analogismo tra le funzioni di scrittura, lettura e cancellazione dei simboli tra la macchina e l'uomo, con un paragone tra gli stati della macchina e quelli della mente umana. È lavorando a questi concetti che nella mente di Alan iniziano a maturare due importanti idee:
Alan consegna l'articolo al suo professore, Newman, attorno alla metà di aprile del 1936. Contemporaneamente, e precisamente il 15 aprile, il matematico Alonso Church consegna alla stampa la propria risposta al terzo problema di Hilbert. Newman legge l'articolo di Alan solo dopo un mese: purtroppo gli entusiasmi sul lavoro di Alan vengono presto ridimensionati dalla pubblicazione dell'articolo di Church. Tuttavia, i due approcci al problema sono molto diversi. Per questo motivo l'articolo di Alan viene pubblicato: On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem, Proceedings of the London Mathematical Society (2), vol. 43 (1937). Grazie a tutto ciò Alan ottiene un dottorato alla Princeton University (dove, a quel tempo, tra i personaggi di spicco c'erano Einstein, von Neumann, Courant e Hardy), nel gruppo del professor Church. È proprio lui a coniare il termine Macchina di Turing in una recensione dell'articolo apparsa sul Journal of Symbolic Logic.
Alan arriva negli Stati Uniti il 29 settembre del 1936. Durante il periodo trascorso a Princeton, Alan si dedica sia alla sua tesi di dottorato sia, seppur in maniera marginale, a soluzioni per concretizzare la sua macchina computabile, che fino a quel momento rimane solo una sua teorizzazione. Per questo motivo inizia a lavorare (non ufficialmente) nell'officina dell'Università ad una moltiplicatrice a relè (una parte di una macchina per la criptazione), preoccupandosi personalmente di tutti gli aspetti pratici, compresi quelli di tornire manualmente i pezzi necessari. Le ore passate in officina sono per Alan un'ottima occasione per prendere confidenza con i meccanismi elettromagnetici, parti che vuole utilizzare per dar vita alla sua macchina. L'esperienza americana si chiude nel 1938: la tesi di dottorato discussa ad inizio anno viene molto apprezzata da Church. Lo stesso von Neumann offre ad Alan un posto a Princeton, offerta che Alan rifiuta avendo ottenuto il rinnovo della sua fellowship al King's.
Il 18 luglio Alan è di nuovo in Inghilterra, a Cambridge. Ad ottobre vede il film Biancaneve e i sette nani. Per qualche motivo la cosa lo tormenta a tal punto che per settimane continua a canticchiare l'incantesimo usato dalla strega per preparare la mela avvelenata. Questo fatto sarà poi centrale nella dinamica della sua morte.
In Europa la situazione politica del 1938 è molto tesa e le manovre della Germania nazista destano molte preoccupazioni. Per questo motivo il governo inglese decide di intensificare gli sforzi per l'intercettazione e la decriptazione delle comunicazioni cifrate tedesche. Per tale motivo viene creata un'apposita struttura denominata "Government Code and Cypher School" (GCCS), nata da un organismo, la "Stanza 40", che aveva svolto un analogo compito durante la prima guerra mondiale. La struttura si trova nella cittadina di Bletchley Park. È il 3 settembre 1939 quando Alan arriva negli uffici del GCCS. Probabilmente i suoi contatti con questa struttura hanno inizio già nel 1936.
L'esercito tedesco aveva in dotazione una macchina per comunicazioni cifrate detta Enigma. La macchina, già utilizzata durante la prima guerra mondiale, era stata oggetto di miglioramenti, tanto da renderla inattaccabile con il solo uso di personale umano. Per questo motivo dal 1932 nessuna nazione europea era in grado di comprendere le comunicazioni in codice tedesche. La situazione resta inalterata fino a quando Alan mette a punto una macchina elettromeccanica in grado di forzare l'Enigma. L'idea prende vita all'inizio del 1940 e nel giro di pochi mesi alcune bombe sono operative e l'Inghilterra si trova nella situazione di poter conoscere in anticipo buona parte delle mosse dei tedeschi. La bomba di Alan Turing diede un concreto contributo agli Inglesi per la vittoria della guerra.
Nel novembre del 1942, quando ormai la guerra aveva abbracciato anche il nuovo Mondo, Alan torna di nuovo in terra statunitense in qualità di consulente esperto in criptanalisi per installare una batteria di macchine bomba. All'inizio del gennaio 1943, quanto tutto è operativo, Alan viene coinvolto in un progetto per la realizzazione di un sistema di comunicazione telefonica criptato (Sistema X), collaborando con gli ingegneri della Bell Telephone Laboratories. Questo gli permette di prendere ancora più confidenza con le apparecchiature elettroniche. Il sistema ha dimensioni incredibili: occupa tutto un intero edificio. Terminata la messa a punto di questa straordinaria macchina, Alan, nel marzo del 1943, torna in Inghilterra. Nonostante il lavoro necessario sulle macchine bomba per tenere il passo degli aggiornamenti a cui sono sottoposte le macchine Enigma, Alan si allontana da questo tipo di lavoro ed inizia ad occuparsi della progettazione e della costruzione di una sua macchina per comunicazioni telefoniche criptate. Il GCCS gli concede una piccola officina, un assistente e dei fondi molto limitati. Il lavoro procede per un anno e mezzo durante il quale Alan ha la possibilità di fare una notevole esperienza pratica nel campo dell'elettronica. Nella primavera del 1945 il sistema è funzionante ed è grande quanto una valigia, di dimensioni ridottissime se messo in confronto con il precedente sistema X. Nello stesso periodo i tedeschi si arrendono e la guerra finisce.
L'autoreGabriele Zucchetta è laureato in Chimica con una tesi in meccanica molecolare. Chi lo vuole adulare può definirlo chimico computazionale. Da sempre è appassionato di informatica e convinto sostenitore del software libero. Utente Linux dal 1994. |
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