Turing: el nacimiento del hombre (1912), la máquina (1936) y el test (1950)

CARME TORRAS

El 23 de junio de 1912 nacía en Londres Alan Mathison Turing, un matemático que ha  dejado una profunda huella en la historia de la computación y la inteligencia artificial. Como reconocimiento de sus importantes contribuciones científicas, y quizás también para reparar el daño que se le infligió en vida, durante este año de su centenario se están celebrando actos en todo el mundo para homenajearlo (la lista de celebraciones se puede ver aquí).

Algunas de las conmemoraciones más destacadas ya se han celebrado en lugares que tuvieron una significación especial en su vida, como la universidad de Cambridge (donde estudió y fue nombrado fellow), la universidad de Princeton (donde realizó la tesis doctoral bajo la dirección de Alonzo Church), la universidad de Manchester (donde contribuyó al desarrollo de los computadores digitales) y Bletchley Park (donde ayudó a descifrar el código criptográfico Enigma durante la segunda guerra mundial).

Quizá la aportación más importante de Turing fue establecer un nexo entre la algorítmica (procedimientos de cálculo) y los autómatas (dispositivos automáticos). En 1936, en un artículo titulado “Sobre los números computables con aplicación al problema de la decidibilidad”, proponía el dispositivo que se conoce como la máquina de Turing. Inspirada en el modo de proceder de los calculistas humanos,  consistía en una cinta infinita con casillas que podían registrar ceros y unos, y una máquina de estados finitos (o cabezal) que podía avanzar o retroceder sobre la cinta y leer dígitos o escribirlos según el estado en que se encontrara. Inicialmente cada máquina computaba una única función, pero Turing se dio cuenta de que el programa para calcular una función u otra se podía codificar en la misma cinta que los datos de entrada, lo que dio lugar a la Máquina Universal de Turing, modelo teórico del computador digital. Dicha Máquina Universal podía emular cualquier máquina de Turing al recibir como entrada la codificación de una máquina particular al mismo tiempo que los datos. Al almacenar el programa en el mismo formato que los datos, quedaban delimitados los papeles que iban a desempeñar el hardware (de propósito general) y el software (tanto de sistema como de aplicaciones) en la informática actual.

No terminan aquí las implicaciones del artículo de Turing, ya que, como su título indica, las ideas expuestas tienen incidencia sobre el problema de la decidibilidad. Dicho problema, planteado por Hilbert en 1928, es el de la existencia de un método general y completo de razonamiento que, dado un enunciado en lógica de primer orden, determine en un número finito de pasos si el enunciado es cierto o falso. La inexistencia de tal método se deriva de la indecidibilidad del llamado “problema de la parada”, a saber, no se puede diseñar un procedimiento que, dados una máquina de Turing y unos datos de entrada, diga si la máquina parará después de un número finito de pasos (la demostración rigurosa de la indecibilidad se basa en una diagonalización similar a la realizada por Gödel en la prueba de su teorema de incompletitud). Esencialmente el argumento se sustenta en una paradoja que admite multitud de formas, entre ellas, la famosa “paradoja del mentiroso” en que la afirmación “esta frase es mentira” no puede ser considerada ni cierta ni falsa.

Si con la Máquina Universal, Alan Turing probaba que no era posible mecanizar un método de razonamiento general y completo, es lógico que se preguntara si era posible por lo menos emular la inteligencia humana. Como fruto de dicha inquietud, en 1950 publicó otro artículo titulado “Máquinas de computar e inteligencia”, donde propuso el célebre test de Turing. Viene a decir que un computador será inteligente cuando, en una conversación por escrito con un humano, éste no pueda discernir si se está comunicando con una persona o con una máquina. El test ha propiciado mucha investigación para alcanzar este grado de inteligencia artificial, así como también ha inspirado algunos relatos de ciencia-ficción.

Pero ha sido la contribución de Turing a descifrar el código Enigma
la que ha dado lugar a más obras literarias y cinematográficas. Destacamos la película “Breaking the code” rodada por Hugh Whitemore en 1996, y, sobre todo, la novela “Cryptonomicon” de Neal Stephenson, publicada en 1999, que en su versión castellana en Ediciones B fue dividida en tres volúmenes, el primero de los cuales llevaba por título precisamente “El código Enigma”.

Alan Turing murió relativamente joven, un par de semanas antes de cumplir 42 años, tras ingerir una manzana envenenada con cianuro. Se supone que se suicidó, aunque no dejó ningún escrito que lo confirmara, presuntamente para que su madre pudiera seguir pensando que se trató de un descuido. Dos años antes, descubierta su homosexualidad accidentalmente por la policía, fue obligado a escoger entre la cárcel o la castración química, y optó por la segunda. Esto convirtió su vida en una pesadilla e hizo mucho daño a su reputación como científico dificultando su investigación.

Se han escrito muchos libros sobre sus contribuciones a la teoría de la computación y también algunas biografías. Recomiendo “Alan Turing: The Enigma” de Andrew Hodges, Random House, segunda edición, 1992.

En definitiva, Alan Turing fue un científico singular que ha tenido una gran influencia en la historia de la informática y cuya prematura muerte probablemente nos privó de otras importantes contribuciones. Su trabajo constituye, sin duda, un eslabón destacado en la cadena de investigaciones conducentes a la aparición del computador digital. En mi opinión, se le ha escogido como estandarte para homenajear también a los muchos otros científicos que contribuyeron en mayor o menor medida a dicha cadena, desde Leibniz, con su sueño de un procedimiento universal de razonamiento, pasando por Babagge y Lovelace, los ya citados Hilbert y Gödel, y muy especialmente los colaboradores y coetáneos de Turing, como von Neumann, Newman, Eckert, Mauchly, Kleene, Church y Post, así como tantos otros investigadores sin cuyo concurso hoy el mundo no sería tan digital como es. A todos ellos, nuestro más sincero reconocimiento.

Carme Torras es profesora de investigación del CSIC.

Comments

[Publicado por: JAP]

Por si todavía no se ha considerado, sugiero que algún experto realize alguna entrada a este blog sobre lo que podríamos llamar "Turing como ingeniero".

Es lógico que se destaque de Turing sus contribuciones teóricas a la Informatica y a muchas otras disciplinas, así como su trabajo sobre criptografía de las máquinas Enigma y Lorenz.

Pero no es menos cierto que también construyó algunos de los primeros y más originales ordenadores digitales,
que sorprendían a sus coetáneos por sus inusuales arquitecturas y lenguajes de programación.

[Publicado por: Carme Torras]

Gracias por vuestros comentarios!
El trabajo de Shannon que cita Leonidas es un gran artículo y, sin duda, relevante. Hay tantos coetáneos de Turing que pudieron influir en él y en el desarrollo de la Informática (pienso en Aiken, Zuse, Atanasoff, Berry…), que me limité a mencionar los que creo tuvieron mayor impacto. En sucesivas contribuciones al blog se podrá ir entrando en más detalles. Creo que los coordinadores están abiertos a sugerencias y quizá un buen tema para una futura entrada sería analizar la relación entre la Teoría de la Computación y la Teoría de la Información, partiendo del encuentro entre Turing y Shannon en Bell Labs apuntado en el comentario anterior y que se encuentra descrito en las páginas 249-251 del libro de Hodges.

[Publicado por: Año Turing]

Ciertamente Claude Shannon contribuyó de forma muy importante al desarrollo de la informática. Shannon y Turing se encontraron en 1943, cuando Turing ya había publicado sus trabajos sobre su máquina. Parece ser que Shannon no influyó demasiado en el trabajo posterior de Turing.

[Publicado por: Leonidas Torres]

Sorprende que la profesora no mencione a Claude Shannon de los Laboratorios Bell quien en 1948 publicó la obra “The mathematical theory of information”, piedra angular de esa rama de las ciencias.
En la sede de dichos laboratorios conoció a Turing.
Para mayores detalles ver The Information de James Gleick.

[Publicado por: Jordi de Manuel]

Sin Turing probablemente no existiría el blog (ni éste ni ninguno), ni podríamos escribir comentarios, ni... uf.

[Publicado por: Rompetechos]

Jeje, de la máquina de Turing me examiné el año pasado. Lenguajes y gramáticas de programación.

[Publicado por: Pablo Jiménez]

Una mente brillante padeciendo las miserias de la condición humana y de una sociedad literalmente castradora. El Reino Unido, años cincuenta, ayer como quien dice... El homenaje es necesario, es de justicia donde antaño fallaron las leyes. ¡Gracias por el artículo y por las referencias literarias!