Alan Mathison Turing negli anni ’50

Algoritmo e computabilità

Il termine “algoritmo” deriva dal nome del matematico arabo del IX secolo al-Khuwaritzmi. Per tutto il medioevo è stato usato per indicare procedure di calcolo standard da adottare per risolvere meccanicamente problemi matematici di tipo predefinito. È famoso, ad esempio, l’algoritmo euclideo delle divisioni successive, che permette di determinare il massimo comun divisore di due numeri naturali. In seguito l’uso del termine è stato esteso a indicare qualsiasi procedimento per risolvere meccanicamente, senza bisogno di inventiva, problemi, indipendentemente dal fatto che si tratti di problemi di calcolo o di altro genere. Intorno al 1930, ad opera di matematici e logici quali J.Herbrand, K. Godei, S.C. Kleene, E.L. Post, A.M. Turing, si è sviluppata la teoria generale degli algoritmi, che ha portato a precisare rigorosamente il concetto di computabilità e a stabilire con esattezza quali funzioni sono computabili, cioè risolvibili mediante algoritmi, e quali no.

La macchina di Turing

Allo scopo di disporre di un criterio per verificare se un problema è computabile o non, il matematico inglese Alan Mathison Turing (Londra, 23 giugno 1912 – Manchester, 7 giugno 1954) ideò una macchina in grado di eseguire qualsiasi algoritmo, che da lui prende il nome di macchina di Turing. Tale strumento è stato introdotto nel 1936 da Alan Turing per dare risposta all’Entscheidungsproblem (problema di decisione) proposto da Hilbert nel suo programma di fondazione formalista della matematica. Si tratta di un prototipo ideale, che di fatto non è stato costruito, ma che ha valore teorico. La macchina di Turing è piuttosto semplice. È fatta di una testina e di un nastro scorrevole, che si suppone infinito, diviso in caselle, in ognuna delle quali può figurare il numero 1 o il numero O. La macchina può compiere tre operazioni:

1. spostare il nastro a destra o a sinistra di una casella alla volta;
2. leggere il numero nella casella;
3. sostituire il numero nella casella con l’altro.

Una macchina così semplice è in grado teoricamente di fare tutte le cose che può fare qualsiasi altra macchina. In uno specifico compito un’altra macchina potrà essere più rapida, ma la macchina di Turing arriva lo stesso al risultato: è in parole povere un calcolatore universale, che assomma in sé le funzioni di tutti i calcolatori esistenti. Per sapere se un problema è computabile, non c’è quindi più bisogno di provare con tutte le macchine esistenti: basta la macchina di Turing, che rappresenta tutte le altre. Creiamo un algoritmo per risolvere il problema; se la macchina di Turing esegue con successo l’algoritmo, il problema è computabile. La macchina di Turing non è probabilmente così interessante da un punto di vista tecnico, ma ha contribuito in modo decisivo a rendere più chiaro il concetto di computabilità, facendolo uscire dal vago e rendendolo operativo.

Il padre dell’informatica

Il lavoro di Turing ebbe vasta influenza sulla nascita della disciplina dell’informatica, grazie alla sua formalizzazione dei concetti di algoritmo e calcolo mediante la sua omonima macchina, che a sua volta costituì un significativo passo avanti nell’evoluzione verso il moderno computer, tanto che Turing è solitamente considerato non solo il padre dell’informatica, ma anche dell’intelligenza artificiale, da lui teorizzate con vari decenni di anticipo rispetto ad altri matematici, già negli anni trenta del ‘900. Se ora state leggendo queste parole su un portatile o su uno smartphone, è anche grazie ad Alan Turing.

The Imitation Game

Oltre ad essere un brillante matematico, Turing fu anche uno dei più brillanti crittoanalisti che operarono nel Regno Unito durante la Seconda Guerra Mondiale, e lavorò – assieme ad altre menti brillanti – al centro di analisi di Bletchley Park alla decriptazione dei i messaggi scambiati da diplomatici e militari nazisti. Turing ideò una serie di tecniche innovative per violare i cifrari tedeschi, incluso l’utilizzo di una macchina elettromeccanica (chiamata “Bomba”) in grado di decodificare codici creati dalla macchina crittografica Enigma. Questa storia è narrata nel bel film del 2014 “The Imitation Game“, per la regia di Morten Tyldum, con Benedict Cumberbatch nel ruolo di Turing.

La triste fine del genio

Purtroppo il geniale matematico inglese morì suicida a soli 41 anni, in seguito alle persecuzioni subite da parte delle autorità e dell’ostracismo sociale a causa della sua omosessualità, all’epoca considerato un reato. Nel 52, infatti, fu condannato per omosessualità e costretto a scegliere tra una pena a due anni di carcere o la castrazione chimica mediante assunzione di estrogeni. Lo scienziato optò per la seconda alternativa, ma le terapie mediche e la vergogna sociale lo condussero alla depressione che, secondo molti, lo condusse al suicidio, il 7 giugno 1954.

Leggi anche:

• Alan Turing, il padre dell’informatica e dell’intelligenza artificiale
• Albert Bruce Sabin, il medico che fece un regalo a tutti i bambini del mondo
• Giuseppe Moscati, il medico dei poveri disposto a tutto per curare i suoi pazienti
• Django Reinhardt, l’uomo che con sole due dita riuscì a scrivere la storia della chitarra
• Ignác Fülöp Semmelweis: la geniale intuizione del salvatore delle madri
• Il pianista Michel Petrucciani e la malattia che contribuì a plasmare il suo stile unico
• Frederick Treves, il medico che salvò la vita a Joseph Merrick
• La scienza non conosce confini: è la torcia che illumina il mondo intero
• Il chirurgo che ha operato se stesso
• George Blind, l’uomo che rise in faccia al plotone di esecuzione tedesco
• L’esperimento di Standford: la pazzia che colpisce chi indossa una divisa
• Bertrand Russell: “Perché non sono cristiano”, la sua teiera ed il rasoio
• Samantha Cristoforetti e il vero simbolo del degrado italiano
• Donne italiane di cui andare orgogliosi
• Il mio professore era Albert Einstein
• Il medico del futuro
• L’iraniana Mirzakhani è la prima donna al mondo a ricevere il “Nobel” per la matematica
• Alex Zanardi e lo scandalo italiano
• Smetti di essere schiavo e trova la tua verità: è l’unico modo per liberarti dall’ignoranza
• Ciao Margherita!
• “Non sono d’accordo con quello che dici, ma darei la vita perché tu possa dirlo” NON è una frase di Voltaire
• Leonardo Da Vinci era appassionato di cucina!
• Lorenzo il Magnifico: l’amore per la natura, gli animali e la prima giraffa in Italia
• Ero triste perché non avevo scarpe…
• Mimmo Beneventano: il medico antimafia che stava sempre dalla parte degli ultimi
• Il cardiochirurgo stremato dopo un trapianto cardiaco durato 23 ore

Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine

Se ti è piaciuto questo articolo e vuoi essere aggiornato sui nostri nuovi post, metti like alla nostra pagina Facebook o unisciti al nostro gruppo Facebook o ancora seguici su Twitter, su Instagram, su YouTube, su LinkedIn, su Tumblr e su Pinterest, grazie!