Alan Mathison Turing (23 juin 1912 - 7 juin 1954) était un mathématicien britannique et est considéré comme un des pères fondateurs de l'informatique moderne. Il est à l'origine de la formalisation des concepts d'algorithme et de calculabilité qui ont profondément marqué cette discipline, avec la machine de Turing. Il a défini la thèse Church-Turing, maintenant largement partagée, qui postule que tout autre modèle de calcul est définissable par une machine de Turing et possède tout ou partie de sa capacité à être programmée. Durant la Seconde Guerre mondiale, il a dirigé les recherches sur les codes secrets générés par la machine Enigma utilisée par les Nazis. Après la guerre, il a travaillé sur un des tous premiers ordinateurs, puis a contribué de manière provocatrice au débat déjà houleux à cette période sur la capacité des machines à penser en établissant le test de Turing. (voir philosophie de la technique)

Enfance et jeunesse

Alan est né à Paddington de l'officier de carrière Julius Mathison Turing et de sa femme Ethel Sarah Turing (née Stoney). A partir de l'âge d'un an, le jeune Alan est élevé par des amis de la famille Turing. Sa mère rejoint alors son père qui était en fonction dans la colonie des Indes. Ces derniers reviendront en Angleterre à la retraite de Julius en 1926. Très tôt, le jeune Turing montre les signes de son génie. Il est par exemple relaté qu'il apprit seul à lire en trois semaines. De même, il montra une affinité précoce pour les chiffres et les énigmes.

Ses parents l'inscrivent à l'école St. Michael's, à l'âge de six ans. La directrice reconnaît rapidement en lui un génie, comme beaucoup de ses professeurs consécutifs au Marlborough College. À Marlborough, il est pour la première fois confronté à des camarades plus âgés que lui, il deviendra l'une de leurs têtes de Turc. À partir de 13 ans, il fréquente l'école de Sherborne, où son premier jour de classe fut couvert par la presse locale en raison de son exploit sportif. En effet, une grève générale avait éclaté en Angleterre et Turing s'était rendu à son école distante de près de 90 kilomètres à vélo, s'arrêtant la nuit dans un motel.
Sportif accompli, Alan Turing arrivera même 5e à l'arrivée du Marathon de l'Association des Athlètes Amateur (AAA Marathon, dont les meilleurs coureurs sont traditionnellement qualifiés pour les Jeux Olympiques) en 1949, en 2 heures 46 minutes et 3 secondes, un très bon temps à l'époque. Une jambe blessée, Turing cessera de courir sérieusement en 1950Je lui ai demandé un jour pourquoi il se punissait autant par l'entraînement. Il m'a dit : « mon métier est si stressant que mon seul moyen de le chasser de mon esprit est de courir à fond. C'est le seul moyen pour moi de relâcher la pression » (I have such a stressful job that the only way I can get it out of my mind is by running hard; its the only way I can get some release). J.-F. Harding, secrétaire du Walton Athletic Club, cité par le magazine Runner’s World (Septembre 1999)..

Le penchant naturel de Turing pour les sciences ne lui apporte le respect ni de ses professeurs, ni des membres de l'administration de Sherborne, dont la définition de la formation mettait plus en valeur les disciplines classiques (littérature, arts, culture physique) que les sciences. Malgré cela, Turing continue de faire des prouesses dignes d'intérêt dans les matières qu'il aime, résolvant des problèmes très ardus pour son âge. Par exemple, en 1928, Turing découvre les travaux d'Albert Einstein, et les comprend alors qu'il a à peine 16 ans, allant même jusqu'à extrapoler la loi du mouvement d'Einstein à partir d'un texte dans lequel elle n'était pas décrite explicitement.

Études supérieures et travaux sur la calculabilité

À cause de son manque d'enthousiasme à travailler aussi dur dans les matières classiques que dans les matières scientifiques, Turing échoue plusieurs fois à ses examens, et finit par n'être admis que dans l'établissement qu'il avait mentionné par défaut, King's College de l'université de Cambridge, alors qu'il avait demandé Trinity College en premier choix. Il étudie de 1931 à 1934 sous la direction de Godfrey Harold Hardy, mathématicien émérite alors titulaire de la chaire de Sadleirian puis responsable du centre de recherches et d'études en mathématiques. En 1935, Turing est élu Fellow du King's College.

Dans son article monumental « On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem » (1936), il reformule les résultats de Kurt Gödel datant de 1931 sur les limites des méthodes de preuve et sur la calculabilité, substituant au langage formel universel décrit par Gödel, fondé sur l'arithmétique, son concept de machine de Turing : un système formel capable d'accomplir n'importe quelle opération mathématique dès lors qu'elle est représentée par un algorithme. Les machines de Turing sont depuis lors un thème central de recherche en théorie de l'informatique. Turing finit par prouver qu'il n'y a pas de solution au Entscheidungsproblem en montrant d'abord que le problème de l'arrêt d'une machine de Turing ne peut être résolu : il n'est pas possible de décider avec un algorithme si une machine de Turing donnée s'arrêtera. Bien que sa preuve fut publiée après celle de Alonzo Church, le travail de Turing est bien plus accessible et intuitif. Il est aussi complètement nouveau dans sa présentation du concept de « Machine universelle (de Turing) », avec l'idée qu'une telle machine puisse accomplir les tâches de n'importe quelle autre machine. L'article présente également la notion de nombres définissables.

Il passe la plus grande partie de 1937 et de 1938 à travailler à l'université de Princeton, sous la direction d'Alonzo Church. Il obtient en 1938 son Ph.D. de l'université de Princeton ; son manuscrit présente la notion d'hypercalcul, où les machines de Turing sont complétées par ce qu'il appelle des oracles, autorisant ainsi l'étude de problèmes qui ne peuvent pas être résolus de manière algorithmique.

De retour à Cambridge en 1939, il participe à des cours publics de Ludwig Wittgenstein sur les fondements des mathématiques. Tous les deux discutent de manière véhémente et tombent en désaccord, Turing défendant le formalisme alors que Wittgenstein pense que les mathématiques sont surestimées et qu'elles ne permettent pas de découvrir une quelconque vérité absolue.

Décryptage

Pendant la Seconde Guerre mondiale, il est un des principaux contributeurs des recherches menées à Bletchley Park visant à casser les codes secrets de la machine Enigma utilisée par les Nazis. Il contribue également à de nombreuses autres recherches mathématiques, comme celles qui aboutiront à casser le code généré par le téléscripteur de Fish (machine construite par Lorenz et Siemens en partenariat). Les recherches sur le code de Fish furent utilisées lors de la conception de l'ordinateur Colossus. Cette machine fut conçue par Max Newman et fut construite au laboratoire de recherche des Postes de Dollis Hill par une équipe dirigée par Thomas Flowers en 1943. Turing a également conçu des versions améliorées de la « Bombe » polonaise utilisée pour trouver des clés des messages de la machine Enigma. Ce sont des dispositifs électromécaniques associant plusieurs « machines Enigma » pour éliminer rapidement des ensembles de clés potentielles sur des blocs de communication d'Enigma.

Le travail de Turing sur le déchiffrement du code Enigma lors de l'opération Ultra fut tenu secret jusque dans les années 1970 ; même ses plus proches amis n'étaient pas au courant de ces recherches.

Travail sur les premiers ordinateurs ; le test de Turing

De 1945 à 1948 il travaille au laboratoire national de physique de Teddington au Royaume-Uni, sur la conception de l'ACE (Automatic Computing Engine - Calculateur Automatique). En 1949 il devient directeur délégué du laboratoire d'informatique de l'université de Manchester, et travaille sur la programmation de l'un des tous premiers véritables ordinateurs : Manchester Mark I. Pendant ce temps il continue à produire un travail plus abstrait, et dans l'article « Computing Machinery and Intelligence » (Mind, Octobre 1950), Turing explore le problème de l'intelligence artificielle et propose une expérience maintenant connue sous le nom de test de Turing dans une tentative de définition d'un standard permettant de qualifier une machine de « consciente ».

Le programme de Joe Weizenbaum ELIZA, écrit en 1966 et qui ne prend pas plus de trois pages de langage Snobol, sera le premier à donner l'illusion pendant quelques minutes de satisfaire au Test de Turing. Un programme distribué par Creative labs avec la version boîte d'une de ses cartes Sound Blaster, Dr SBAITSO, a été son équivalent en mode vocal. Actuellement, les chatterbots utilisés pour donner des illusions de dialogue, plus complexes et élaborés avec des langages plus puissants, font encore mieux ; mais il n'existe pas de pensée derrière la façade et comme insiste Weizenbaum dans Computer power and human reason, le chatterbox peut vous dire (après une pause de quelques secondes pour simuler un temps de réflexion) « Je comprends. » alors que c'est une escroquerie et qu'il ne comprend rien du tout : il réagit par réflexe aux mots de vos phrases et non à leur sens ; mais si l'imitation semble si bonne le temps d'une conversation simple, c'est peut-être que l'absence même de sens ne choque plus chez nos contemporains.

En mai 1952 Turing écrit un programme de jeu d'échecs. Ne disposant pas d'un ordinateur assez puissant pour le faire tourner, il simule lui-même les calculs de la machine, mettant environ une demi-heure pour effectuer chaque coup. Une partie fut enregistrée, où le programme perdit contre un collègue de Turing.

Persécution et mort

L'homosexualité de Turing lui a valu d'être persécuté et de briser sa carrière. En 1952, son compagnon aide un complice à cambrioler la maison de Turing, qui porte plainte auprès de la police. L'enquête de police finit par l'accuser d'« indécence manifeste et de perversion sexuelle » (d'après la loi anglaise sur la sodomie). Il décide d'assumer son orientation et ne présente pas de défense, ce qui le fait inculper. S'ensuit un procès très médiatisé, où lui est donné le choix entre l'incarcération et un traitement hormonal de réduction de la libido. Il choisit ce dernier, d'une durée d'un an, avec des effets secondaires comme le grossissement de ses seins. Alors qu'il avait été consacré en 1951, en devenant membre de la Royal Society, à partir de 1952 il sera écarté des plus grands projets scientifiques.

En 1954, il meurt d'empoisonnement en mangeant une pomme contenant du cyanure. Beaucoup de gens pensent que cette mort est intentionnelle, et elle fut présentée comme telle (probablement en souvenir de Blanche-Neige). Sa mère, toutefois écarta la thèse du suicide pour soutenir celle de l'accident. Elle affirmait vigoureusement que l'ingestion du poison était accidentelle en raison de la propension de son fils à entreposer des produits chimiques de laboratoire sans aucune précaution.

Certains voient dans le choix du nom et du logo de la société Apple Computer (une pomme croquée aux couleurs du « rainbow flag », le drapeau de la communauté homo-bi-trans) une référence si ce n'est un hommage à Alan Turing. C'est le cas par exemple de Sadie Plant, dans son essai sur la culture numérique intitulé Zeroes and ones. Cependant, si la référence à Alan Turing est possible, la référence au rainbow flag ne l'est pas, puisque le logo d'Apple précède d'un ou deux ans l'invention de ce drapeau (le choix de bandes de couleurs vives est typique des années 1970; c'est d'ailleurs le motif officiel pour lequel le logo d'Apple est aujourd'hui monochrome). Dans son histoire de la société Apple intitulée « La troisième pomme », Jean-Louis Gassée mentionne Alan Turing à plusieurs reprises mais ne fait pas état d'un homage logotypique, pour lui il y a trois pommes : le fruit de l'arbre de la connaissance, la pomme de Newton, et enfin la pomme d'Apple.

Sources