מאה שנה להולדתו של אלן טיורינג – ממציא המחשב המודרני וקורבן רדיפת ההומוסקסואלים בבריטניה ובעולם המערבי כולו בשנות החמישים

האיש שהמציא את מכונת טיורינג התאורטית המיושמת במחשבים עד היום, ואת מבחן טיורינג למדידת תבונה מלאכותית של מחשבים נאלץ להתאבד לאחר שהמשטרה הטרידה אותו כאשר עבר על החוק האוסר נטיה הומוסקסואלית בבריטניה של שנות החמישים

לאחר הטבח בבר-נוער פרסמנו באתר הידען פרק מתוך הספר ‘האיש שידע יותר מדי’ – הביוגרפיה של אלן טיורינג.

אלן טיורינג נולד בלונדון ב-23 ביוני 1912 ונפטר בוילמסלו, צ’שייר שבאנגליה ב-7 ביוני 1954, בגיל 42.

אלן טיורינג נולד בפדינגטון שבלונדון. אביו, ג’וליוס מאטיסון טיורינג היה בריטי שעבד בשירות האזרחי ההודי ונסע לחו”ל לעיתים תכופות. אמו של אלן, אתל שרה סטוני, היתה בתו של המהנדס הראשי של רכבת מאדרס. הוריו של אלן נפגשו והתחתנו בהודו. כאשר אלן היה בן שנה, הצטרפה אמו לבעלה בהודו והשאירה את אלן באנגליה עם חברים ובני משפחה. אלן נשלח לבית הספר אך לא נראה כי הוא הביא תועלת ולכן סולק מבית הספר לאחר כמה חודשים.

לאחר מכן הוא נשלח למכינה בהיזל הארסט שם נראה כתלמיד בינוני עד טוב במרבית התחומים אך נטה לרעיונות משלו. הוא החל להתעניין בשחמט בבית הספר ואף הצטרף לאגודת ויכוחים. הוא השלים את בחינות הכניסה הסטנדרטיות ב-1926 (המקבילה של בגרות אצלנו) ונשלח לבית הספר שרבורן.

בשנת 1926 התקיימה בבריטניה השביתה הגדולה, ובמהלכה הוא נאלץ לנסוע באופניים כמאה קילומטרים לבית הספר. לא מדובר במשימה קשה עבור טיורינג שמאוחר יותר הפך לאתלט כמעט בסטנדרטים אולימפיים. הוא התקשה להתאים עצמו לדרישות של בית הספר הציבורי, אך אמו היתה נחושה כי הוא חייב לקבל חינוך ציבורי. רבים מהוגי הדעות היצרתיים סברו כי בית הספר הציבורי לא מסייע להם, וכך נראה המצב גם עם טיורינג. הגאונות שלו הניעה אותו בכיוונים שלו שהיו שונים מאלו שנדרשו על ידי המורים.

הוא ספג ביקורת על כתב היד שלו, נאבק באנגלית ואפילו במתמטיקה. הוא התעניין יותר מדי ברעיונות שלו לפתרון בעיות שהועלו על ידי המורים. על אף שסיפק תשובות לא קונבנציונליות, טיורינג זכה כמעט בכל פרס אפשרי במתמטיקה בהיותו בשרבורן. בכימיה, נושא שבו הוא התעניין מגיל צעיר, הוא ביצע ניסויים לפי רעיונות שלו, דבר שלא היה אהוב על מוריו, כפי שכתב המחנך שלו.

“כדי להישאר בבית ספר ציבורי, התלמיד חייב להיות מחונך. אם הוא רוצה להיות מדען במשרה מלאה, הוא מבזבז את זמנו בבית ספר ציבורי”.

המשפט הזה מעיד יותר על מערכת החינוך שטיורינג התחנך בה מאשר על טיורינג עצמו. ואולם בכל זאת טיורינג למד מתמטיקה בעודו בבית הספר, אף כי מוריו לא היו מודעים לדברים שלמד בעצמו. הוא קרא את מאמריו של איינשטיין על תורת היחסות וכן קרא על מכניקת הקוונטים בספרו של אדיגנטון “הטבע של העולם הפיזיקלי”
אירוע שהשפיע על טיורינג במהלך חייו הקצרים התרחש ב-1928 הוא יצר חברות קרובה עם כריסטופר מורקום, תלמיד שנה מעליו בבית הספר, והשניים עבדו ביחד על רעיונות מדעיים. יתכן שזו היתה הפעם הראשונה שבה טיורינג יכול היה לחלוק את רעיונותיו עם מישהו אחר. ואולם מורקום מת בפברואר 1930 והחוויה היתה קשה בעבור טיורינג. הוא חלה והרגיש משהו שהמדע לא יכול להסביר. הוא כתב מאוחר יותר “לא קשה להסביר דברים כאלה אבל אני מתפלא”.

למרות השנים הקשות, טירונג התקבל לקינגס קולג’ בקיימברידג’ בשנת 1931 ללימודי מתמטיקה. הוא לא הגיע להישג זה בלי קשיים. טיורינג ניגש למבחני המלגה ב-1929 וזכה בתערוכה, אך לא במלגה. הוא לא היה מרוצה מהביצועים, וניגש שוב שנה לאחר מכן. הפעם הוא זכה במלגה הנכספת. בדרכים רבות קיימברידג’ היתה מקום קל בהרבה עבור אנשים לא קונבנציונליים כמו טיורינג מאשר בית הספר. הוא היה יכול לחקור את הרעיונות שלו ולקרוא את מדריך ראסל לפילוסופיה מתמטית ב-1933. בערך באותו זמן הוא קרא את המאמר של פון ניומן מ-1932 אודות מכניקת הקוונטים, נושא שחזר אליו כמה פעמים בחייו.

בשנת 1933 הוא החל להתעניין בלוגיקה מתמטית. הוא הקריא מאמר במועדון המדעי על שם מורל בדצמבר (של או ב)אותה שנה, רגע שתועד: “:א.מ. טיורינג קרא מאמר אודות ‘מתמטיקה ולוגיקה’. הוא מציע כי נקודת המבט הלוגית הטהורה של המתמטיקה אינה מספקת וכי המתמטיקה מציעה מגוון פרשנויות היכן שהלוגיקה מציעה רק פרשנות אחת בקושי.”

שנת 1933 היתה גם שנת עליתו לשלטון של היטלר בגרמניה ושל תנועה אנטי מלחמתית בבריטניה. טיורינג הצטרף לתנועה האנטי מלחמתית אך לא נסחף לעבר המרקיסזם או לפאסיפיזם כפי שקרה לרבים.

טיורינג סיים את לימודיו ב-1934 ובאביב 1935 הוא הצטרף לקורס מתקדם של מקס ניומן על יסודות המתמטיקה. בקורס נלמדו המחקרים אודות אי השלמות של גדל ואת משפט הבסיס של הילברט. באחד מספריו של הילברט הופיעה ביטוי ואלגוריתם בו יש החלטה האם הביטוי המתמטי נכון או שגוי. עבור ביטויים רבים היה קל לחבר אלגוריתם כזה. הקושי הגדול צץ כאשר לא קיים אלגוריתם כזה. כאשר ניתן אלגוריתם לפתרון הבעיה היה ברור שמדובר באלגוריתם אך לא היתה הגדרה של אלגוריתם קשוחה דיה כדי להוכיח שאין אלגוריתם כזה. טיורינג התחיל לעבוד על הרעיונות הללו.
טיורינג נבחר לעמית קינגס קולג’ בקיימברידג’ ב-1935 בזכות עבודת הדוקטורט שלו על פונקציות השגיאה של גאוס, שבו גם הוכיח תוצאות בסיסיות של תורת ההסתברות, בעיקר תיאורית הגבול המרכזי. אף כי מדובר בתיאוריה שהתגלתה זמן לא רב קודם לכן, טיורינג לא היה מודע לכך וגילה אותה באופן עצמאי.

הישגיו של טיורינג בקיימברידג’ היו בעיקר בתחום תורת ההסתברות אולם הוא גם עבד על שאלות סציפיות מאז הצטרפותו לקורס של ניומן. ב-1936 הוא פרסם מאמר על מספרים ניתנים לחישוב. במאמר זה הציג טיורינג מכונה מופשטת, שכיום נקראת “מכונת טיורינג” שעוברת ממצב אחד לשני תוך שימוש בסדרה סופית של כללים (המנוסחים כטבלה בגודל סופי) ותלויות בסמל יחיד שהיא קוראת מסרט.”
“המכונה יכולה לקרוא סמל מתוך סרט או למחוק סמל מתוך הסרט” כותב טיורינג.
חלק מהסמלים הם מספרים עשרוניים המייצגים את המספרים האמיתיים שחושבו, ואחרים הם הוראות עזר למכונה. רק הוראות אלה ניתנות למחיקה.

הוא הגדיר מספר הניתן לחישוב כמספר ממשי המבוטא במספרים עשרוניים, ואשר ניתן לייצרם בידי מכונת טיורינג כאשר מתחילים מסרט ריק. הוא הראה כי פיי ניתן לחישוב אך לא כל המספרים הם מספרים ממשיים. הוא תיאר מספר שאינו ניתן לחישוב והעיר כי נראה שיש פרדוקס מכיוון שהינו נראה כניתן לתיאור במונחים סופיים, אך הוא מספר שאינו ניתן לתיאור במונחים סופיים. הוא הבין את מקורו של הפרדוקס. קשה להחליט, בהשתמשו במכונת טיורינג אחרת האם מכונת טיורינג המכילה טבלאות הוראות תוכל להוציא כפלט סדרת מספרים אינסופית.

למרות שהיה מדובר במאמר חשוב ולימים הסתבר שתרם רבות למתמטיקה ולמדעי המחשב, לא היה קל לפרסמו. הסיבה היתה כי הוא התנגש עם מאמר של אלונזו צ’רץ’ בה תיאר בעיה מתמטית לא פתירה בתורת המספרים היסודיים בכתב העת האמריקני למתמטיקה ב-1936 שגם בה הוכיח כי אין הליכי החלטה לאריתמטיקה. הגישה של טיורינג היתה שונה מזו של צ’רץ’ אך ניומן היה צריך לשכנע את חברי החברה המתמטית של לונדון לפרסם את המאמר. טירונג קיבל מאמר המכיל הפניות לתוצאותיו של צ’רץ’. והמאמר שהושלם באפריל 1936 התקבל בסופו של דבר באוגוסט אותה שנה והתפרסם בשנת 1937.

תוצאה טובה של העימות מול צ’רץ’ היתה קבלתו של טיורינג כסטודנט לתארים מתקדמים באוניברסיטת פרינסטון ב-1936. בפרינסטון הוא חקר תחת הנחייתו של צ’רץ’ והוא שב לבריטניה ב-1938. באחת החופשות, בקיץ 1937 הוא פגש את ויטנשטיין. המאמר החשוב שפרסם בפרינסטון היה על מערכות של לוגיקה מבוססת על מספרים סידוריים שפורסם ב-1939.

יתכן שעבודותיו המרשימות ביותר על מכונת טיורינג היו כאשר תיאר מחשב מודרני לפני שהטכנולוגיה הגיעה לנקודה שבה ניתן יהיה ליישמו. הוא הוכיח בשנת 1936 לראשונה כי ניתן לבנות מכונת טיורינג אוניברסאלית שתוכל לבצע עבודה של מכונות ייעודיות, כלומר לקחת כל פיסת חישוב אם הסרט המכיל הוראות מתאימות הוכנס פנימה. כלומר הרמז הראשון להפרדה בין התוכנה והחומרה.

אף כי המחשב של טיורינג היה אדם שביצע את החישובים, אנו חייבים לראות בתיאור של מכונת טיורינג אוניברסאלית את מה שאנו רואים כיום כמחשב ואת הסרט כתוכנה.
בפרינסטון טיורינג שיחק ברעיון של בניית מחשב, אך כששב לקיימברידג’ ב-1938 הוא ניסה לבנות מכונה מתמטית אנלוגית כדי לחקור את היפותיזת ריימן, שרבים סבורים גם כיום כי היא בעיה בלתי פתירה במתמטיקה. ואולם הוא היה עסוק לאחר שקיבל פניה מבית הספר הממשלתי להצפנה שביקש ממנו לסייע בפיענוח צופן אניגמה הגרמני.

כאשר הוכרזה המלחמה ב-1939, עבר טיורינג לעבוד במשרה מלאה בבית הספר הממשלתי לצופן בפארק בלטשי. אף כי העבודה שם היתה תחת מעטה סודיות הוא הצליח לפרסם מאמרים. הרעיונות המבריקים של טיורינג באשר לפתרון הקוד, ופיתוח מחשבים לסיוע בפיצוח המסרים המועברים באמצעות הקוד הזה חסכו חיים של אנשים רבים, אולי יותר מאשר כל מערכת הגנה אחרת.

ביחד עם מתמטיקאי אחר, וו.ג’ וולכמן, טירוינג פיתח את Bombe, מכונה שמבוססת על עבודתו של מתמטיקאים פולנים שפיענחו מסר שנשלח בצופן אניגמה לחיל האוויר הגרמני. מכונות אניגמה של הצי הגרמני היו קשים בהרבה לפיענוח אך זה היה סוג האתגר שטיורינג נהנה ממנו. עד אמצע 1941 הגישה הסטטיסטית של טיורינג שקלטה מידע, הובילה לפיענוח אותות הצי הגרמני בבלטשלי.

מנובמבר 1942 עד מארס 1943 טיורינג שהה בארה”ב ופתר בעיות קידוד, וכן נשא הרצאה אודות מערכות סוסיות. השינויים בדרך שבה הגרמנים הצפינו את המסרים גרמו לכך שבלצ’לי איבדה את היכולת לפענחם. טיורינג לא היה מעורב ישירות בפיענוח הצפנים המורכבים יותר אך הרעיונות שלו הוכחו כחשובים לעבודה זו. טיורינג זכה לעיטור ה-OBE ב-1945 בשל תרומתו החיונית למאמצי המלחמה.

בתום המלחמה הוזמן טיורינג למעבדה הפיזיקלית הלאומית בלונדון לתכנן מחשב. הצעתו לבנית מנוע מיחשוב אוטומטי (ACE) התקבלה במארס 1946. היה זה מחשב מודרני, כאשר גודל הזכרון שדרש היה חסר סיכוי ליישום לפי רבים מאלו שקראו את ההצעה.

טיורינג חזר לקיימברידג’ בשנה האקדמית 1947-48 שם התעניין בנושאים רבים שהיו רחוקים ממיחשוב וממתמטיקה, בפרט הוא חקר נוירולוגיה ופיסיולוגיה. הוא לא שכח ממחשבים וכתב קוד לתכנות מחשבים. הוא גם החל לעסוק בספורט, היה חבר במועדון האתלטיקה של וולטון, שבר שיאים בריצות ל-3 ו-10 מייל והגיע למקום החמישי במרתון AAA ב-1947.

בשנת 1948 ניומן מונה לפרופסור למתמטיקה באוניברסיטת מנצ’סטר והציע לטיורינג קתדרה שם. טיורינג התפטר מהמעבדה הלאומית כדי לעבור למנצ’סטר.

ב-1950 טיורינג פרסם מאמר על בינה מלאכותית. בעבודה אחרת הוא חזה את השאלות שיצוצו כאשר המחשבים יפותחו. הוא חקר בעיות שהיום נמצאות בלב תחום התבונה המלאכותית. במאמר משנה זו הוא הציע את מבחן טיורינג שבו אנשים מנסים לענות על השאלה האם מחשב יכול להיות תבוני. הוא היה מעורב במחקרים אודות ההבדל והדמיון בין מכונות והמוח האנושי.

טיורינג נבחר כעמית החברה המלכותית בלונדון ב-1951, בעיקר בזכות עבודתו על מכונות טיורינג מ-1936. בשנת 1951 הוא עבד על יישום התיאוריה המתמטית בצורות ביולוגיות. בשנת 1952 הוא פרסם לראשונה את המחקר התיאורטי שלו אודות מורופגנזיס – פיתוח תבניות וצורות ביצורים חיים.

טיורינג נעצר בעוון עבירה על החוק האוסר יחסים הומוסקסואלים בשנת 1952 כאשר דיווח למשטרה על רומן הומוסקסואלי שחווה. הוא הלך למשטרה לאחר שנסחט. הוא נשפט כהומוסקסואל ב-31 מארס 1952 וטענת ההגנה שלו היתה שלא ראה בכך שום דבר פסול. הוא הורשע והתבקש לבחור בין מאסר וזריקת אסטרוגן. הוא הסכים לקבל זריקה ושב לעבודתו האקדמית.

הוא חזר לעבודה על המורפוגנזיס ואף התעמק ברעיונות הקשורים לתורת הקוונטים, ייצוג חלקיק יסוד בידי ספינורים, ותורת היחסות. אף כי הוא היה פתוח באשר לנטיותיו המיניות הוא היה עצוב מכך שאסור היה לו לדבר על כך בשל הוראות החוק.

טיורינג המשיך לעבוד עבור המכון הממשלתי ללא ידיעת עמיתיו במנצ’סטר שגם לא ידעו מה עשה במלחמה. לאחר הרשעתו בוטל הסיווג הבטחוני שלו. גרוע מכך, קציני הבטחון חששו כי מישהו עם ידע מושלם כמו שלו על מרכז המחקר הממשלתי עלול להוות סיכון אבטחה. היו לו עמיתים זרים רבים כמו לכל איש אקדמיה, אך המשטרה החלה לחקור את אורחיו מחו”ל. חופשה שנטל ביוון ב-1953 גרמה למתח בקרב אנשי הבטחון.

טיורינג מת בהתאבדות באמצעות הרעלת אשלגן ציאניד בעודו מבצע ניסויים באלקטרוליזה. הציאניד נמצא בתפוח חצי אכול לצידו. הגרסה הרשמית היתה שהוא התאבד אך אמו טענה לאחר מכן כי מדובר בתאונה.

נחשפו מאמרים שכתב טיורינג ואשר היו סודיים עד כה

יוסי הטוני, אנשים ומחשבים, 13 במאי 2012

שני מאמרים של אלן טיורינג, המתמטיקאי הבריטי שפיצח את צופן אניגמה הנאצי, נחשפו בסוף השבוע על ידי מטה התקשורת של ממשלת בריטניה.

המאמרים דנים בתיאוריה של פיצוח הקוד. נראה שטיורינג כתב את המסמכים בעת שעבד על פיצוח הקוד בבלצ’לי פארק, שם היה בסיס סודי של המודיעין הבריטי. מתמטיקאי במטה התקשורת של הממשל הבריטי אמר, כי העובדה שהמסמכים היו מסווגים משך זמן כה רב “מעידה על החשיבות העצומה שלהם אותה עת”.

חשיפת המאמרים נעשתה לרגל ציון 100 שנים להולדתו של טיורינג. הם זמינים כעת לצפייה בארכיון הלאומי של בריטניה במערב לונדון. מטה התקשורת של בריטניה הצליח לתארך בערך את כתיבת המסמכים, שכן באחד מהשניים יש התייחסות לגילו של אדולף היטלר.

אחד המסמכים דן ביישומים של הסתברויות בעת הצפנה, והשני – בסטטיסטיקות של הישנויות (חזרות) עם גישה מתמטית לפיצוח הקוד.

“לטיורינג היו רעיונות מבריקים, אלא שהם הקדימו את זמנם. חשיבות הרעיונות לא תסולא בפז לעתיד העולם”, אמרו במטה התקשורת הבריטי.

קביעת ההגדרות במכונות ההצפנה אניגמה בהן השתמשו הגרמנים הייתה חיונית לצורך שבירת הקוד והיא הביאה, בסופו של דבר, ליצירת יתרון אסטרטגי לבריטים, ולאחר מכן לבעלות הברית כולן, במלחמתן מול הגרמנים, בעיקר נגד הצוללות הנאציות.

לדברי מתמטיקאי ממטה התקשורת הבריטי, שהזדהה רק בשם ריצ’רד, המסמכים מכילים פרטים עם ניתוח מתמטי, כדי לנסות ולקבוע מהן ההגדרות הסבירות לקביעת ההצפנה, על מנת שיוכלו לשבור אותן כמה שיותר מהר.

טיורינג פיתח מכונת פענוח אלקטרו-מכנית שכונתה “בומב”, אשר מיכנה והאיצה את תהליך הפענוח של הודעות האניגמה המוצפנות. הוא היה ממניחי היסודות למדעי המחשב והגיע להישגים יוצאי דופן בצד התיאורטי ובצד המעשי של התחום. בצד התיאורטי הנחיל טיורינג לעולם את מכונת טיורינג – מודל מופשט לאופן פעולתו של המחשב, ואת מבחן טיורינג – שבודק האם יש למכונה כלשהי בינה מלאכותית שלא תאפשר להבחין בינה ובין אדם. בצד המעשי, כאמור, היה טיורינג הדמות המרכזית במאמץ הבריטי במלחמת העולם השנייה לפצח את הצופן של מכונת ההצפנה אניגמה של הצבא הגרמני – מאמץ שתרם תרומה מכרעת לניצחונן של בעלות הברית במלחמה.

טיורינג התאבד בשנת 1954, בעקבות תופעות הלוואי של טיפול הורמונלי, מעין סירוס כימי, אשר נכפה עליו לאחר שהורשע בהומוסקסואליות, שהייתה באותן שנים בגדר עבירה בבריטניה.