آلن متیسون تورینگ (۱۹۱۲–۱۹۵۴) ریاضی‌دان و منطق‌دان برجسته بریتانیایی بود که بنیان‌های علم کامپیوتر و هوش مصنوعی مدرن را بنا نهاد. آلن تورینگ به عنوان مخترع کامپیوتر و هوش مصنوعی شناخته می‌شود. او در دوران جنگ جهانی دوم، نقشی اساسی در رمزگشایی و شکست رمزنگاری‌های نازی‌ها ایفا کرد و به یکی از قهرمانان تاریخ تبدیل شد. با این حال، زندگی او تراژدی عجیبی به خود گرفت؛ در اواخر عمر، به جرم بی‌عفتی محکوم شد. حدود ۶۰ سال پس از مرگش، او از سوی دربار سلطنتی مورد عفو قرار گرفت. اگرچه او خودش این را نشنید، حداقل تاریخ کمی از سنگینی این بی‌عدالتی کاست.
مردی که رمزهای نازی را شکست، در نهایت گرفتار قوانین جامعه‌ای شد که گویا خودش نیاز به رمزگشایی داشت!
دوران کودکی آلن تورینگ
آلن تورینگ (Alan Turing) در ۲۳ ژوئن ۱۹۱۲ در پدینگتون (Paddington)، لندن، در خانواده‌ای از طبقه متوسط رو به بالا متولد شد. والدین او، جولیوس متیسون (Julius Mathison) و اتل سارا تورینگ (Ethel Sara Turing)، بریتانیایی بودند. تورینگ که کودکی باهوش بود، بخش زیادی از سال‌های ابتدایی زندگی‌اش را به همراه برادر بزرگ‌ترش، جان، در خانه‌های مختلفی در انگلستان گذراند. در این دوران، والدینش در هند زندگی می‌کردند؛ جولیوس در خدمات مدنی هند مشغول به کار بود. این شرایط باعث میشد که آلن بیشتر کودکی‌اش را در تنهایی بگذراند. به گفته زندگی‌نامه‌نویس او، اندرو هاجز (Andrew Hodges)، زندگی تورینگ نمونه‌ای از یک “ذهن منزوی و مستقل” بود.
تورینگ شیفته علم بود، اما در خانه‌های سرپرستی یا حتی از سوی مادرش، که نگران پذیرش او در مدارس عمومی انگلستان بود، حمایتی برای دنبال کردن علایقش دریافت نمی‌کرد. با این حال، در سن ۱۳ سالگی در یک مدرسه شبانه‌روزی به نام مدرسه شربُرن (Sherborne School) پذیرفته شد، جایی که به‌صورت خودآموز مفاهیم پیشرفته‌ای مانند نسبیت را مطالعه کرد.
در مدرسه شربرن، تورینگ رابطه‌ای قوی با یکی از همکلاسی‌هایش به نام کریستوفر مورکام (Christopher Morcom) برقرار کرد. این دوستی او را ترغیب کرد که ارتباطات اجتماعی بیشتری برقرار کند و بر موفقیت تحصیلی تمرکز داشته باشد. اما در سال ۱۹۳۰، کریستوفر به طور ناگهانی بر اثر بیماری سل درگذشت. این اتفاق، تورینگ را عمیقاً متأثر کرد و باعث شد او به این فکر کند که آیا ذهن دوستش به نوعی در مادّه جهان باقی مانده است یا نه. او برای یافتن پاسخ به مطالعه مکانیک کوانتوم روی آورد. این درد عاطفی به یک علاقه علمی و فکری درباره ذهن و مغز تبدیل شد، که بعدها پایه و اساس کارهای برجسته او را شکل داد.
آلن تورینگ پدر علم کامپیوتر مدرن
در سال ۱۹۳۱، آلن تورینگ تحصیل خود را در کالج کینگز (King’s College) دانشگاه کمبریج آغاز کرد. این محیط پیشرو، کنجکاوی‌های علمی او را تقویت کرد. پس از فارغ‌التحصیلی، در سال ۱۹۳۵ به عنوان یکی از اعضای کالج انتخاب شد و یک سال بعد مقاله بنیادی خود را درباره ماشین تورینگ جهانی ارائه داد.
این ماشین فرضی، می‌توانست به طور نظری هر چیزی که قابل محاسبه باشد یا هر وظیفه تعریف‌شده‌ای را با استفاده از مجموعه‌ای از قواعد یا دستورالعمل‌های از پیش تعریف‌شده حل کند. اگرچه ساخت چنین دستگاهی غیرممکن بود، اما این ایده پایه و اساس کامپیوترهای مدرن را بنا نهاد و به تورینگ عنوان پس از مرگِ “پدر علم کامپیوتر مدرن” را اعطا کرد.
تورینگ در سال ۱۹۳۸ بریتانیا را ترک کرد تا در دانشگاه پرینستون آمریکا در رشته رمزنگاری تحصیل کند و دکترای ریاضیات بگیرد. او در سپتامبر ۱۹۳۹ به کمبریج بازگشت تا با سازمان رمزگشایی بریتانیا، معروف به Government Code and Cypher School، در بلچلی پارک (Bletchley Park)، مرکز ارتباطات جنگی دولت بریتانیا، همکاری کند.
آلن تورینگ، قهرمان جنگ جهانی دوم
در دوران جنگ جهانی دوم، آلن تورینگ نبوغ خود را وقف رمزگشایی کرد. دستگاه رمزنگاری آلمانی انیگما (Enigma)، که شباهت‌هایی به یک ماشین تحریر بزرگ داشت، حروف یک متن را با حروف تصادفی جایگزین می‌کرد. این حروف با استفاده از مجموعه‌ای از روتورهای داخلی انتخاب می‌شدند و انیگما قادر بود میلیاردها ترکیب ممکن ایجاد کند که پیام‌های رمزنگاری‌شده ارتش آلمان را به‌ظاهر غیرقابل درک می‌کرد.
تورینگ به همراه سایر ریاضی‌دانان در بلچلی پارک توانست به سرعت پس از ورودش به این سازمان، کد انیگما را بشکند. او و همکاران رمزگشای خود، به ویژه ریاضی‌دان دانشگاه کمبریج دبلیو. جی. ولچمن (W. G. Welchman)، دستگاه دیگری به نام بمب (bombe) طراحی کردند. این دستگاه عملکرد روتورهای انیگما را شبیه‌سازی می‌کرد تا رمزهای احتمالی را آزمایش کند.
یک مدل از دستگاه رمزنگاری انیگما
در بهار سال ۱۹۴۰، بلچلی پارک نمونه اولیه دستگاه بمب به نام ویکتوری (Victory) را نصب کرد. طی چند سال، این دستگاه‌ها تقریباً دو پیام رمزنگاری‌شده انیگما را در هر دقیقه رمزگشایی می‌کردند. ارتش آلمان بعداً به دستگاهی پیچیده‌تر به نام لورنز (Lorenz) روی آورد، اما تورینگ تکنیکی برای رمزگشایی این پیام‌ها نیز توسعه داد. به گفته برخی تاریخ‌دانان، تلاش‌های تورینگ در جنگ، جان میلیون‌ها نفر را نجات داد و طول جنگ را دو تا چهار سال کاهش داد.
تورینگ، که پیش از این فردی منزوی در زندگی خود بود، به چهره‌ای علمی برجسته در بلچلی پارک تبدیل شد و توجه و احترام همکارانش را جلب کرد. آن‌ها او را “پروفسور” خطاب می‌کردند. تورینگ به داشتن شخصیتی عجیب و غریب و گاه نامتعارف شهرت داشت، ویژگی‌هایی که از انزوا و غمگینی تا شور و شوق و سرزندگی متغیر بودند.
او با یکی از ریاضی‌دانان همکارش، خانم جون کلارک (Joan Clarke)، رابطه‌ای صمیمانه پیدا کرد و حتی به او پیشنهاد ازدواج داد. اگرچه جون این پیشنهاد را با خوشحالی پذیرفت، تورینگ به سرعت از تصمیمش صرف‌نظر کرد و حقیقت همجنس‌گرایی خود را به او گفت.
آزمایش آلن تورینگ
پس از جنگ جهانی دوم و در حالی که همچنان به‌صورت محرمانه با دولت همکاری می‌کرد، آلن تورینگ (Alan Turing) به لندن نقل مکان کرد تا در آزمایشگاه ملی فیزیک (National Physics Laboratory – NPL) کار کند. در آنجا، او به دنبال «ساخت یک مغز» بود، دستگاهی شبیه به کامپیوترهای مدرن که بتواند برنامه‌ها را در حافظه خود ذخیره کند. او طراحی یک ماشین محاسباتی خودکار (Automatic Computing Engine) را رهبری کرد؛ اما این پروژه به دلیل پیچیدگی و هزینه زیاد در آن زمان توسط NPL کنار گذاشته شد، اگرچه طراحی آن بر توسعه کامپیوترهای بعدی تأثیر گذاشت.
تورینگ در سال ۱۹۴۸ از NPL جدا شد تا روی پروژه‌ای دیگر در دانشگاه منچستر کار کند که شامل کامپیوتری به نام منچستر مارک ۱ (Manchester Mark I)بود. او در سال ۱۹۵۰، در حالی که در منچستر بود، مقاله‌ای مشهور منتشر کرد که در آن آزمایشی به نام «آزمون تورینگ»(Turing Test) پیشنهاد شد. این آزمایش به‌منظور بررسی این موضوع بود که آیا یک کامپیوتر می‌تواند مکالمات انسانی را شبیه‌سازی کند یا خیر. آزمون تورینگ به یکی از مبانی اصلی حوزه هوش مصنوعی تبدیل شد.
سپس، تورینگ توجه خود را به درک الگوهای موجود در طبیعت، مانند نوارهای بدن گورخر، معطوف کرد و مقاله‌ای بنیادین درباره موضوع ریخت‌زایی (morphogenesis) منتشر کرد.
مقاله پیشنهادی: هوش مصنوعی چیست
محکومیت و مرگ آلن تورینگ
فعالیت علمی آلن تورینگ در سال ۱۹۵۲ به طور ناگهانی پایان یافت. پلیس در پاسخ به گزارشی از سرقت در خانه تورینگ متوجه رابطه جنسی او با یک مرد جوان به نام آرنولد موری (Arnold Murray) شد، که به تورینگ گفته بود هویت سارق را می‌شناسد.
در آن زمان، همجنس‌گرایی غیرقانونی بود و تورینگ و موری هر دو به اتهام «بی‌عفتی آشکار» محکوم شدند. تورینگ به جرم خود اعتراف کرد. به جای سپری کردن دوران زندان، که می‌توانست منجر به از دست دادن شغلش در منچستر شود، تورینگ توافق کرد تحت شیمی‌درمانی (Chemical Castration) قرار گیرد؛ این درمان شامل تزریق هورمون استروژن برای کاهش میل جنسی، که در نهایت باعث ناتوانی جنسی او شد.
با این وجود، تورینگ دسترسی خود به مجوزهای امنیتی را از دست داد و دیگر نتوانست به فعالیت‌های رمزگشایی با دولت ادامه دهد. او که اکنون به عنوان یک تهدید امنیتی تلقی میشد، تحت نظارت و آزار پلیس قرار گرفت.
در ۸ ژوئن ۱۹۵۴، خدمتکار تورینگ جسد او را در تختخوابش پیدا کرد. کنار او سیبی گاززده قرار داشت. او روز قبل بر اثر مسمومیت با سیانید جان خود را از دست داده بود. پزشک قانونی مرگ او را خودکشی اعلام کرد و گمان رفت که سیانید به سیب تزریق شده بود.
با این حال، سیب هیچ‌گاه آزمایش نشد. مقاله‌ای از BBC در سال ۲۰۱۲ بیان کرد که شواهد کافی برای تأیید خودکشی وجود ندارد و ممکن است تورینگ به طور تصادفی هنگام انجام یک آزمایش شیمیایی، همان‌طور که مادرش ادعا می‌کرد، سیانید استنشاق کرده باشد.
در سال ۲۰۱۳، ملکه الیزابت دوم پس از مرگ تورینگ، او را به دلیل محکومیت به بی‌عفتی آشکار مورد عفو سلطنتی قرار داد. چند سال بعد، دولت بریتانیا قانونی به نام «قانون تورینگ» (Turing’s Law) تصویب کرد، که شامل عفو پس از مرگ هزاران نفری بود که به دلیل مشابه محکوم شده بودند.
در سال ۲۰۱۴، بندیکت کامبربچ (Benedict Cumberbatch) در فیلم درام تاریخی The Imitation Game نقش آلن تورینگ را ایفا کرد. در سال ۲۰۲۱، تورینگ به عنوان چهره جدید اسکناس ۵۰ پوندی انتخاب شد، که این اسکناس در روز تولد او وارد گردش شد.
اختراعات آلن تورینگ
آلن تورینگ (Alan Turing) با وجود زندگی کوتاه خود، تأثیر شگرفی بر علم و فناوری گذاشت. او با اختراعات و نظریه‌های خود، پایه‌گذار بسیاری از مفاهیم و فناوری‌های مدرن بود. برخی از اختراعات و دستاوردهای برجسته او عبارت‌اند از:
۱. ماشین تورینگ (Turing Machine)
ماشین تورینگ، یک دستگاه محاسباتی فرضی است که در مقاله تورینگ در سال ۱۹۳۶ معرفی شد. این ماشین توانایی شبیه‌سازی هر فرآیند محاسباتی قابل تعریف را دارد و اساس نظریه محاسبات مدرن را تشکیل می‌دهد. این مفهوم هنوز هم در علوم کامپیوتر برای مطالعه الگوریتم‌ها و پیچیدگی محاسباتی استفاده می‌شود.
۲. بمب تورینگ (Turing Bombe)
تورینگ به همراه دیگر ریاضی‌دانان در بلچلی پارک، دستگاهی به نام “بمب” طراحی کرد که برای رمزگشایی پیام‌های رمزگذاری‌شده توسط دستگاه آلمانی انیگما در جنگ جهانی دوم استفاده میشد. این دستگاه توانست هزاران پیام نظامی را رمزگشایی کند و نقش حیاتی در پیروزی متفقین ایفا کرد.
۳. طراحی موتور محاسبات خودکار (Automatic Computing Engine)
تورینگ در آزمایشگاه ملی فیزیک (NPL) طرحی برای یک کامپیوتر دیجیتال به نام موتور محاسبات خودکار ارائه داد. این طرح یکی از نخستین پیشنهادها برای ساخت کامپیوتری بود که می‌توانست برنامه‌ها را در حافظه خود ذخیره کند و به‌طور خودکار اجرا کند.
۴. آزمون تورینگ (Turing Test)
در مقاله‌ای در سال ۱۹۵۰، تورینگ آزمایشی به نام تست تورینگ پیشنهاد کرد که هدف آن سنجش توانایی یک ماشین در شبیه‌سازی هوش انسانی است. این آزمایش، اساس بسیاری از تحقیقات در زمینه هوش مصنوعی است و هنوز هم به عنوان معیاری برای ارزیابی سیستم‌های هوشمند استفاده می‌شود.
مقاله پیشنهادی: تاریخچه هوش مصنوعی
۵. مطالعه مورفوژنز (Morphogenesis)
تورینگ در سال‌های پایانی زندگی خود به مطالعه فرآیندهای طبیعی مانند شکل‌گیری الگوها در طبیعت (مانند خطوط بدن گورخر) پرداخت. او در مقاله‌ای نظریه‌ای ریاضی برای توضیح این پدیده ارائه داد که پایه‌گذار شاخه‌ای جدید در زیست‌شناسی محاسباتی شد.
۶. توسعه کامپیوتر مارک I منچستر (Manchester Mark I)
تورینگ در دانشگاه منچستر به توسعه یکی از نخستین کامپیوترهای دیجیتال جهان، مارک I منچستر، کمک کرد. این دستگاه از مفاهیمی استفاده می‌کرد که تورینگ برای ذخیره و اجرای برنامه‌ها ارائه داده بود.
و در پایان این که…
هرچند زندگی کوتاه اما پربار آلن تورینگ به‌طور تراژیک پایان یافت، دستاوردهای علمی‌اش همچنان تأثیرات گسترده‌ای در دنیای امروز دارد. ایده‌های او درباره آزمون تورینگ و ماشین‌های محاسباتی، نقشه راهی برای توسعه فناوری‌های پیشرفته و آینده هوش مصنوعی فراهم کرد. تلاش‌های تورینگ، نه‌تنها زندگی میلیون‌ها نفر را در دوران جنگ نجات داد، بلکه مسیر جدیدی برای درک توانایی‌های بشر و ماشین ترسیم کرد؛ میراثی که در عصر دیجیتال و آینده هوش مصنوعی همچنان زنده و پررنگ است.
سوالات متداول
آلن تورینگ به دلیل نظریات بنیادی و دستاوردهایش در زمینه کامپیوتر و هوش مصنوعی به‌عنوان پدر هوش مصنوعی شناخته می‌شود.
آلن تورینگ ریاضی‌دان، دانشمند کامپیوتر و رمزنگار بریتانیایی بود که نقش کلیدی در پیروزی متفقین در جنگ جهانی دوم ایفا کرد. او در شکستن کد انیگما (Enigma) آلمان‌ها نقش حیاتی داشت که این امر به متفقین امکان دسترسی به اطلاعات مهم درباره نیروها و برنامه‌های دشمن را فراهم کرد.
طبق گزارش‌های موجود، آی‌کیوی آلن تورینگ ظاهراً ۱۸۵ بوده است، که او را در میان ۰.۱٪ برتر جمعیت جهان قرار می‌دهد.
