Alan Turing

Turing nació en Maida Vale , Londres, mientras su padre, Julius Mathison Turing, estaba de permiso de su puesto en el Servicio Civil Indio (ICS) del gobierno del Raj británico en Chatrapur , entonces en la Presidencia de Madrás y actualmente en el estado de Odisha , en la India . ^{[ 19 ] [ 20 ]} El padre de Turing era hijo de un clérigo, el reverendo  John Robert Turing, de una familia escocesa de comerciantes que había estado radicada en los Países Bajos y que incluía un baronet . La madre de Turing, la esposa de Julius, era Ethel Sara Turing ( de soltera  Stoney ), hija de Edward Waller Stoney , ingeniero jefe de los Ferrocarriles de Madrás . Los Stoney eran una familia de la pequeña nobleza angloirlandesa protestante de los condados de Tipperary y Longford , mientras que Ethel misma había pasado gran parte de su infancia en el condado de Clare . ^{[ 21 ]} Julius y Ethel se casaron el 1 de octubre de 1907 en la Iglesia de San Bartolomé de la Iglesia de Irlanda en Clyde Road en Ballsbridge , Dublín . ^{[ 22 ]}

El trabajo de Julius con el ICS llevó a la familia a la India británica, donde su abuelo había sido general en el Ejército de Bengala . Sin embargo, tanto Julius como Ethel querían que sus hijos se criaran en Gran Bretaña, por lo que se mudaron a Maida Vale , ^{[ 23 ]} Londres, donde Alan Turing nació el 23 de junio de 1912, como consta en una placa azul en el exterior de la casa donde nació, ^{[ 24 ] [ 25 ]} más tarde el Hotel Colonnade . ^{[ 19 ] [ 26 ]} Turing tenía un hermano mayor, John Ferrier Turing, padre de Dermot Turing , 12.º baronet de los barones Turing . ^{[ 27 ]} En 1922, descubrió Maravillas naturales que todo niño debería conocer de Edwin Tenney Brewster . Atribuyó a este libro el haberle abierto los ojos a la ciencia. ^{[ 28 ]}

La comisión de la administración pública del padre de Turing seguía activa durante su infancia, y sus padres viajaban entre Hastings, en el Reino Unido ^{[ 29 ]} , e India, dejando a sus dos hijos al cuidado de una pareja de militares retirados . En Hastings, Turing se alojó en Baston Lodge , Upper Maze Hill, St Leonards-on-Sea , lugar que ahora cuenta con una placa azul. ^{[ 30 ]} La placa fue inaugurada el 23 de junio de 2012, centenario del nacimiento de Turing. ^{[ 31 ]}

En su niñez y adolescencia, los padres de Turing compraron una casa en Guildford en 1927, y Turing vivió allí durante las vacaciones escolares. El lugar también está señalizado con una placa azul. ^{[ 32 ]}

Los padres de Turing lo matricularon en St Michael's, una escuela primaria ubicada en 20 Charles Road, St Leonards-on-Sea , desde los seis hasta los nueve años. La directora reconoció su talento y comentó que "...tenía niños inteligentes y niños trabajadores, pero Alan es un genio". ^{[ 33 ]}

Entre enero de 1922 y 1926, Turing estudió en la Hazelhurst Preparatory School, una escuela independiente en el pueblo de Frant en Sussex (ahora East Sussex ). ^{[ 34 ]} En 1926, a la edad de 13 años, ingresó en la Sherborne School , ^{[ 35 ]} un internado independiente en la ciudad comercial de Sherborne en Dorset, donde se alojó en Westcott House. El primer día del trimestre coincidió con la Huelga General de 1926 en Gran Bretaña, pero Turing estaba tan decidido a asistir que recorrió en bicicleta solo 97 km (60 millas) desde Southampton hasta Sherborne, pernoctando en una posada. ^{[ 36 ]} 

La inclinación natural de Turing hacia las matemáticas y la ciencia no le granjeó el respeto de algunos profesores de Sherborne, cuya concepción de la educación hacía mayor hincapié en los clásicos . Su director escribió a sus padres: «Espero que no se quede a medio camino. Si va a permanecer en un colegio público, debe aspirar a una educación completa . Si va a ser únicamente un especialista científico , está perdiendo el tiempo en un colegio público». ^{[ 28 ]} A pesar de esto, Turing siguió demostrando una notable habilidad en los estudios que le apasionaban, resolviendo problemas avanzados en 1927 sin haber estudiado siquiera cálculo elemental . En 1928, a los 16 años, Turing conoció la obra de Albert Einstein ; no solo la comprendió, sino que es posible que lograra deducir el cuestionamiento de Einstein a las leyes del movimiento de Newton a partir de un texto en el que esto nunca se explicitaba. ^{[ 37 ]}

En Sherborne, Turing entabló una importante amistad con su compañero Christopher Collan Morcom (13 de julio de 1911 - 13 de febrero de 1930), ^{[ 38 ]} a quien se ha descrito como el primer amor de Turing. ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]} Su relación sirvió de inspiración para los futuros proyectos de Turing, pero se vio truncada por la muerte de Morcom en febrero de 1930, a causa de complicaciones de la tuberculosis bovina , contraída tras beber leche de vaca infectada algunos años antes. ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}

El suceso causó a Turing una gran tristeza. Para sobrellevar su dolor, se dedicó con aún más ahínco a los temas de ciencia y matemáticas que había compartido con Morcom. En una carta a la madre de Morcom, Frances Isobel Morcom (de soltera Swan), Turing escribió:

Estoy segura de que no podría haber encontrado en ningún otro lugar a un compañero tan brillante, encantador y humilde. Consideraba mi interés por mi trabajo y por temas como la astronomía (a la que él me introdujo) como algo que debía compartir con él, y creo que él sentía algo parecido por mí  ... Sé que debo dedicarle a mi trabajo tanta energía, si no tanto interés, como si él estuviera vivo, porque eso es lo que él querría. ^{[ 45 ]}

La relación de Turing con la madre de Morcom continuó mucho después de la muerte de Morcom, ya que ella le enviaba regalos a Turing y él le enviaba cartas, generalmente en el cumpleaños de Morcom. ^{[ 46 ]} Un día antes del tercer aniversario de la muerte de Morcom (13 de febrero de 1933), le escribió a la Sra. Morcom:

Supongo que estarás pensando en Chris cuando recibas esta carta. Yo también, y esta carta es solo para decirte que mañana estaré pensando en Chris y en ti. Estoy seguro de que ahora es tan feliz como lo era cuando estaba aquí. Tu afectuoso Alan. ^{[ 47 ]}

Se ha especulado que la muerte de Morcom fue la causa del ateísmo y el materialismo de Turing . ^{[ 48 ]} Aparentemente, en este punto de su vida todavía creía en conceptos como un espíritu, independiente del cuerpo y que sobrevive a la muerte. En una carta posterior, también escrita a la madre de Morcom, Turing escribió:

Personalmente, creo que el espíritu está eternamente conectado con la materia, pero ciertamente no por el mismo tipo de cuerpo  ... En cuanto a la conexión real entre espíritu y cuerpo, considero que el cuerpo puede retener un «espíritu» mientras el cuerpo está vivo y despierto; ambos están firmemente conectados. Cuando el cuerpo duerme, no puedo adivinar qué sucede, pero cuando el cuerpo muere, el «mecanismo» del cuerpo que contiene el espíritu desaparece y el espíritu encuentra un nuevo cuerpo tarde o temprano, quizás de inmediato. ^{[ 49 ] [ 50 ]}

En 1929, Turing y su amigo Christopher Morcom solicitaron becas en el Trinity College de Cambridge . Morcom, quien fue admitido, tenía varias ventajas sobre Turing: era casi un año mayor, y tanto su padre como su hermano habían estudiado en Trinity. Sin embargo, falleció tres meses después de recibir la oferta. Turing, por otro lado, no fue admitido, pero se presentó al examen de beca de matemáticas del King's College de Cambridge en 1930. El King's reservaba la mayoría de sus plazas para los alumnos de Eton (existía un vínculo histórico con Eton como institución de formación), lo que hacía que el examen fuera muy competitivo para los candidatos de otras escuelas. Sin embargo, sus examinadores tenían un enfoque ligeramente diferente al de los de otros colegios. ^{[ 51 ]} Hodges describe a los examinadores del King's como personas que buscaban "una chispa de originalidad" y señala que los exámenes eran "conocidos por sus preguntas poco ortodoxas".

Turing recibió una beca de exhibición (una beca de menor valor) por un valor de £80 por año (equivalente a aproximadamente £4300 en 2023). ^{[ 52 ] [ 53 ]} Sus estudios de pregrado en Cambridge fueron de febrero de 1931 a noviembre de 1934. Estudió el "Programa B" del curso de Tripos Matemático . ^{[ 54 ]} Se le otorgó honores de primera clase en matemáticas. Su disertación, Sobre la función de error gaussiana , escrita durante su último año y presentada en noviembre de 1934, demostró una versión del teorema del límite central . Finalmente fue aceptado el 16 de marzo de 1935. En la primavera de ese mismo año, Turing comenzó su curso de maestría ( Parte III ) —que completó en 1937— y, al mismo tiempo, publicó su primer artículo, un artículo de una página llamado Equivalencia de casi periodicidad izquierda y derecha (enviado el 23 de abril), que apareció en el décimo volumen del Journal of the London Mathematical Society . ^{[ 55 ]} Más tarde ese año, Turing fue elegido miembro del King's College gracias a su disertación ^{[ 56 ]} donde se desempeñó como profesor . ^{[ 57 ]} Sin embargo, Turing desconocía que la versión del teorema que demostró en su artículo ya había sido demostrada por Jarl Waldemar Lindeberg en 1922. A pesar de esto, el comité encontró los métodos de Turing originales y, por lo tanto, consideró que el trabajo merecía ser tomado en cuenta para la membresía. El informe de Abram Besicovitch para el comité llegó incluso a afirmar que si el trabajo de Turing se hubiera publicado antes que el de Lindeberg, habría sido "un acontecimiento importante en la literatura matemática de ese año". ^{[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]}

Entre las primaveras de 1935 y 1936, al mismo tiempo que Alonzo Church , Turing trabajó en la decidibilidad de problemas, partiendo de los teoremas de incompletitud de Gödel . A mediados de abril de 1936, Turing envió a Max Newman el primer borrador mecanografiado de sus investigaciones. Ese mismo mes, Church publicó su obra Un problema irresoluble de la teoría elemental de números , con conclusiones similares a las del trabajo de Turing, aún inédito en aquel entonces. Finalmente, el 28 de mayo de ese año, terminó y entregó para su publicación su artículo de 36 páginas titulado " Sobre los números computables, con una aplicación al problema de decisión ". ^{[ 61 ] [ 62 ]} Fue publicado en la revista Proceedings of the London Mathematical Society en dos partes, la primera el 30 de noviembre y la segunda el 23 de diciembre. ^{[ 63 ]} En este artículo, Turing reformuló los resultados de Kurt Gödel de 1931 sobre los límites de la prueba y la computación, reemplazando el lenguaje formal universal basado en la aritmética de Gödel con los dispositivos hipotéticos formales y simples que se conocieron como máquinas de Turing . El problema de decisión ( Entscheidungsproblem ) fue planteado originalmente por el matemático alemán David Hilbert en 1928. Turing demostró que su "máquina de computación universal" sería capaz de realizar cualquier computación matemática concebible si fuera representable como un algoritmo . Luego demostró que no había solución al problema de decisión , mostrando primero que el problema de la parada para las máquinas de Turing es indecidible : no es posible decidir algorítmicamente si una máquina de Turing se detendrá alguna vez. Este artículo ha sido llamado "fácilmente el artículo matemático más influyente de la historia". ^{[ 64 ]}

Aunque la demostración de Turing se publicó poco después de la demostración equivalente de Church utilizando su cálculo lambda , ^{[ 65 ]} el enfoque de Turing es considerablemente más accesible e intuitivo que el de Church. ^{[ 66 ]} También incluía la noción de una «Máquina Universal» (ahora conocida como máquina de Turing universal ), con la idea de que dicha máquina podría realizar las tareas de cualquier otra máquina de computación (como de hecho podía hacerlo el cálculo lambda de Church). Según la tesis de Church-Turing , las máquinas de Turing y el cálculo lambda son capaces de computar cualquier cosa que sea computable. John von Neumann reconoció que el concepto central de la computadora moderna se debía al artículo de Turing. ^{[ 67 ]} Hasta el día de hoy, las máquinas de Turing son un objeto central de estudio en la teoría de la computación . ^{[ 68 ]}

Desde septiembre de 1936 hasta julio de 1938, Turing pasó la mayor parte del tiempo estudiando con Church en la Universidad de Princeton , ^{[ 5 ]} en su segundo año como becario visitante Jane Eliza Procter . Además de su trabajo puramente matemático, estudió criptología y también construyó tres de las cuatro etapas de un multiplicador binario electromecánico . ^{[ 69 ]} En junio de 1938, obtuvo su doctorado del Departamento de Matemáticas de Princeton; ^{[ 70 ]} su disertación, Sistemas de lógica basados ​​en ordinales , ^{[ 71 ] [ 72 ]} introdujo el concepto de lógica ordinal y la noción de computación relativa , en la que las máquinas de Turing se complementan con los llamados oráculos , lo que permite el estudio de problemas que no pueden ser resueltos por las máquinas de Turing. Von Neumann quería contratarlo como su asistente postdoctoral , pero regresó al Reino Unido. ^{[ 73 ]}

Durante la Segunda Guerra Mundial, Turing fue un participante clave en el descifrado de códigos alemanes en Bletchley Park . El historiador y criptógrafo de guerra Asa Briggs afirmó: «Se necesitaba un talento excepcional, se necesitaba genialidad en Bletchley, y Turing poseía esa genialidad». ^{[ 77 ]}

Desde septiembre de 1938, Turing trabajó a tiempo parcial con la Government Code and Cypher School (GC&CS), la organización británica de descifrado de códigos. Se centró en el criptoanálisis de la máquina de cifrado Enigma utilizada por la Alemania nazi , junto con Dilly Knox , un experto en descifrado de códigos de la GC&CS. ^{[ 78 ]} Poco después de la reunión de julio de 1939 cerca de Varsovia, en la que la Oficina de Cifrado Polaca proporcionó a los británicos y franceses detalles del cableado de los rotores de la máquina Enigma y su método para descifrar sus mensajes, Turing y Knox desarrollaron una solución más amplia. ^{[ 79 ]} El método polaco se basaba en un procedimiento de indicador inseguro que los alemanes probablemente modificarían, lo que de hecho hicieron en mayo de 1940. El enfoque de Turing era más general, utilizando el descifrado basado en la matriz, para el cual elaboró ​​la especificación funcional de la bomba (una mejora de la Bomba polaca ). ^{[ 80 ]}

El 4 de septiembre de 1939, un día después de que el Reino Unido declarara la guerra a Alemania, Turing se presentó en Bletchley Park, la estación de guerra de GC&CS. ^{[ 81 ]} Como todos los demás que llegaron a Bletchley, se le exigió que firmara la Ley de Secretos Oficiales , en la que se comprometía a no revelar nada sobre su trabajo en Bletchley, con severas sanciones legales por violar la Ley. ^{[ 82 ]}

La especificación de la máquina Bombe fue el primero de los cinco avances criptoanalíticos más importantes que Turing logró durante la guerra. Los otros fueron: deducir el procedimiento de indicadores utilizado por la marina alemana; desarrollar un procedimiento estadístico denominado Banburismus para un uso mucho más eficiente de las máquinas Bombe; desarrollar un procedimiento denominado Turingery para calcular la configuración de las levas de las ruedas de la máquina de cifrado Lorenz SZ 40/42 ( Tunny ) y, hacia el final de la guerra, el desarrollo de un codificador de voz portátil y seguro en Hanslope Park , cuyo nombre en clave era Delilah. ^{[ 83 ] [ 84 ]}

Al utilizar técnicas estadísticas para optimizar la prueba de diferentes posibilidades en el proceso de descifrado de códigos, Turing hizo una contribución innovadora al tema. Escribió dos artículos que analizaban enfoques matemáticos, titulados Las aplicaciones de la probabilidad a la criptografía ^{[ 85 ]} y Artículo sobre estadísticas de repeticiones ^{[ 86 ]} , que fueron de tal valor para GC&CS y su sucesor GCHQ que no fueron entregados a los Archivos Nacionales del Reino Unido hasta abril de 2012, poco antes del centenario de su nacimiento. Un matemático del GCHQ, "que se identificó solo como Richard", dijo en ese momento que el hecho de que el contenido hubiera estado restringido bajo la Ley de Secretos Oficiales durante unos 70 años demostraba su importancia y su relevancia para el criptoanálisis de posguerra: ^{[ 87 ]}

[Él] dijo que el hecho de que el contenido hubiera sido restringido "demuestra la tremenda importancia que tiene en los fundamentos de nuestra materia". ... Los documentos detallaban el uso de "análisis matemático para intentar determinar cuáles son las configuraciones más probables para poder probarlas lo más rápido posible". ... Richard dijo que el GCHQ ya había "exprimido al máximo" los dos documentos y estaba "contento de que se hicieran públicos".

Turing tenía fama de excéntrico en Bletchley Park. Sus colegas lo conocían como "Prof" y su tratado sobre Enigma era conocido como "El libro del profesor". ^{[ 88 ] [ 89 ]} Según el historiador Ronald Lewin , Jack Good , un criptoanalista que trabajó con Turing, dijo de su colega:

La primera semana de junio de cada año sufría un fuerte ataque de fiebre del heno, y solía ir en bicicleta a la oficina con una máscara antigás para protegerse del polen. Su bicicleta tenía un fallo: la cadena se salía a intervalos regulares. En lugar de arreglarla, contaba las vueltas que daban los pedales y se bajaba de la bicicleta justo a tiempo para ajustar la cadena a mano. Otra de sus excentricidades era que encadenaba su taza a las tuberías del radiador para evitar que se la robaran. ^{[ 90 ]}

Peter Hilton relató su experiencia trabajando con Turing en la cabaña 8 en sus "Reminiscencias de Bletchley Park" de Un siglo de matemáticas en América: ^{[ 91 ]}

Conocer a un auténtico genio es una experiencia excepcional. Quienes tenemos el privilegio de pertenecer al mundo académico conocemos bien la estimulación intelectual que brindan los colegas talentosos. Admiramos las ideas que comparten con nosotros y solemos comprender su origen; incluso podemos llegar a creer que nosotros mismos podríamos haber concebido tales conceptos y haber originado tales pensamientos. Sin embargo, la experiencia de compartir la vida intelectual de un genio es completamente diferente; uno se da cuenta de que está ante una inteligencia, una sensibilidad de tal profundidad y originalidad que uno se llena de asombro y entusiasmo. Alan Turing fue uno de esos genios, y quienes, como yo, tuvimos la asombrosa e inesperada oportunidad, surgida de las extrañas exigencias de la Segunda Guerra Mundial, de poder contar con Turing como colega y amigo, jamás olvidaremos esa experiencia, ni dejaremos de apreciar su inmenso valor.

Mientras trabajaba en Bletchley, Turing, que era un talentoso corredor de larga distancia , ocasionalmente corría las 40 millas (64 km) hasta Londres cuando se le necesitaba para reuniones, ^{[ 92 ]} y era capaz de alcanzar estándares de maratón de clase mundial. ^{[ 93 ] [ 94 ]} Turing intentó entrar en el equipo olímpico británico de 1948 , pero una lesión le impidió hacerlo. Su tiempo en la prueba para el maratón fue solo 11 minutos más lento que el tiempo de carrera olímpica del medallista de plata británico Thomas Richards , de 2 horas y 35 minutos. Era el mejor corredor del Walton Athletic Club, un hecho que se descubrió cuando adelantó al grupo mientras corría solo. ^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]} Cuando se le preguntó por qué corría tan duro en los entrenamientos, respondió: 

Tengo un trabajo tan estresante que la única manera de sacarlo de mi mente es corriendo a toda velocidad; es la única forma en que puedo liberar algo de tensión. ^{[ 98 ]}

Debido a las dificultades para responder preguntas sobre cuál habría sido el resultado si un evento histórico hubiera ocurrido o no (el ámbito de la historia contrafactual ), es difícil estimar el efecto preciso que tuvo la inteligencia Ultra en la guerra. ^{[ 99 ]} Sin embargo, el historiador oficial de guerra Harry Hinsley estimó que este trabajo acortó la guerra en Europa en más de dos años. Añadió la salvedad de que esto no tuvo en cuenta el uso de la bomba atómica ni otras eventualidades. ^{[ 100 ]}

Al final de la guerra, se envió un memorándum a todos los que habían trabajado en Bletchley Park, recordándoles que el código de silencio impuesto por la Ley de Secretos Oficiales no terminaba con la guerra, sino que continuaría indefinidamente. ^{[ 82 ]} Así, aunque Turing fue nombrado Oficial de la Orden del Imperio Británico (OBE) en 1946 por el rey Jorge VI por sus servicios durante la guerra, su trabajo permaneció en secreto durante muchos años. ^{[ 101 ] [ 102 ]}

A las pocas semanas de llegar a Bletchley Park, ^{[ 81 ]} Turing había especificado una máquina electromecánica llamada bombe , que podía descifrar Enigma con mayor eficacia que la bomba kryptologiczna polaca , de la que derivaba su nombre. La bombe, con una mejora sugerida por el matemático Gordon Welchman , se convirtió en una de las herramientas principales, y la más importante automatizada, utilizada para atacar los mensajes cifrados con Enigma. ^{[ 103 ]}

La bomba buscaba posibles configuraciones correctas utilizadas para un mensaje Enigma (es decir, orden de los rotores, configuración de los rotores y configuración del panel de conexiones) utilizando una clave adecuada : un fragmento de texto plano probable . Para cada posible configuración de los rotores (que tenía del orden de 10¹⁹ ^estados , o ^10²² estados para la variante de submarino de cuatro rotores), ^{[ 104 ]} la bomba realizaba una cadena de deducciones lógicas basadas en la clave, implementada electromecánicamente . ^{[ 105 ]}

La máquina Bombe detectaba las contradicciones y descartaba esa configuración, pasando a la siguiente. La mayoría de las configuraciones posibles provocaban contradicciones y se descartaban, quedando solo unas pocas para investigar en detalle. Una contradicción se producía cuando una letra cifrada se convertía de nuevo en la misma letra en texto plano, algo imposible con la Enigma. La primera Bombe se instaló el 18 de marzo de 1940. ^{[ 106 ]}

Turing decidió abordar el problema particularmente difícil de descifrar el uso naval alemán de Enigma "porque nadie más estaba haciendo nada al respecto y podía tenerlo para mí solo". ^{[ 112 ]} En diciembre de 1939, Turing resolvió la parte esencial del sistema de indicadores navales , que era más complejo que los sistemas de indicadores utilizados por los demás servicios. ^{[ 112 ] [ 113 ]}

Esa misma noche, también concibió la idea del Banburismus , una técnica estadística secuencial (lo que Abraham Wald más tarde denominó análisis secuencial ) para ayudar a descifrar la máquina Enigma naval, «aunque no estaba seguro de que funcionaría en la práctica, y de hecho no lo estuve hasta que unos días después se descifró». ^{[ 112 ]} Para ello, inventó una medida de peso de la evidencia que denominó ban . El Banburismus podía descartar ciertas secuencias de los rotores de la Enigma, reduciendo sustancialmente el tiempo necesario para probar la configuración de las bombas. ^{[ 114 ]} Posteriormente, este proceso secuencial de acumulación de suficiente peso de evidencia mediante decibans (una décima parte de un ban) se utilizó en el criptoanálisis del cifrado de Lorenz . ^{[ 115 ]}

Turing viajó a Estados Unidos en noviembre de 1942 y trabajó con criptoanalistas de la Armada estadounidense en la construcción de la máquina Enigma naval y la máquina Bombe en Washington. ^{[ 116 ] [ 117 ]} También visitó su Laboratorio de Máquinas Computacionales en Dayton, Ohio . ^{[ 118 ]}

La reacción de Turing ante el diseño estadounidense de la bomba distó mucho de ser entusiasta:

El programa estadounidense Bombe tenía como objetivo producir 336 locomotoras Bombe, una por cada pedido de ruedas. Solía ​​sonreír para mis adentros ante la idea de la rutina de las cabañas Bombe que implicaba este programa, pero pensaba que no serviría de nada señalar que en realidad no las usaríamos de esa manera. Su prueba (de conmutadores) difícilmente puede considerarse concluyente, ya que no estaban probando el rebote con dispositivos electrónicos de localización de paradas. A nadie parece informarle sobre las varillas, los oficiales o el banburismo a menos que realmente vayan a hacer algo al respecto. ^{[ 119 ]}

Durante este viaje, también colaboró ​​en Bell Labs con el desarrollo de dispositivos de voz seguros . ^{[ 120 ]} Regresó a Bletchley Park en marzo de 1943. Durante su ausencia, Hugh Alexander había asumido oficialmente el cargo de jefe del Barracón 8, aunque Alexander ya lo había sido de facto durante algún tiempo (Turing tenía poco interés en el funcionamiento diario de la sección). Turing se convirtió en consultor general de criptoanálisis en Bletchley Park. ^{[ 121 ]}

Alexander escribió sobre la contribución de Turing:

No cabe duda de que el trabajo de Turing fue el factor determinante del éxito de la Cabaña 8. En sus inicios, fue el único criptógrafo que consideró que valía la pena abordar el problema, y ​​no solo fue el principal responsable del trabajo teórico dentro de la Cabaña, sino que también compartió con Welchman y Keen el mérito principal de la invención de la máquina Bombe. Siempre es difícil afirmar que alguien sea «absolutamente indispensable», pero si alguien fue indispensable para la Cabaña 8, fue Turing. El trabajo del pionero suele olvidarse cuando la experiencia y la rutina hacen que todo parezca fácil, y muchos de nosotros en la Cabaña 8 sentimos que la magnitud de la contribución de Turing nunca fue plenamente reconocida por el mundo exterior. ^{[ 122 ]}

En julio de 1942, Turing ideó una técnica denominada Turingery (o, en tono jocoso, Turingismus ^{[ 123 ]} ) para usarla contra los mensajes cifrados de Lorenz producidos por la nueva máquina Geheimschreiber (escritora secreta) de los alemanes. Esta era un accesorio de cifrado de rotor de teleimpresor con nombre en clave Tunny en Bletchley Park. Turingery era un método de ruptura de ruedas , es decir, un procedimiento para calcular los ajustes de leva de las ruedas de Tunny. ^{[ 124 ]} También presentó al equipo de Tunny a Tommy Flowers , quien, bajo la guía de Max Newman , construyó la computadora Colossus , la primera computadora electrónica digital programable del mundo, que reemplazó a una máquina anterior más simple (la Heath Robinson ), y cuya velocidad superior permitió aplicar las técnicas de descifrado estadístico de manera útil a los mensajes. ^{[ 125 ]} Algunos han dicho erróneamente que Turing fue una figura clave en el diseño de la computadora Colossus. Turingy y el enfoque estadístico de Banburismus sin duda influyeron en el pensamiento sobre el criptoanálisis del cifrado de Lorenz , ^{[ 126 ] [ 127 ]} pero no estuvo directamente involucrado en el desarrollo de Colossus. ^{[ 128 ]}

Tras su trabajo en los Laboratorios Bell en los EE. UU., ^{[ 129 ]} Turing continuó con la idea del cifrado electrónico de la voz en el sistema telefónico. En la última parte de la guerra, se trasladó a trabajar para el Servicio de Seguridad Radioeléctrica del Servicio Secreto (más tarde HMGCC ) en Hanslope Park . ^{[ 130 ] [ 131 ]} En el parque, desarrolló aún más sus conocimientos de electrónica con la ayuda del oficial del REME Donald Bayley. Juntos emprendieron el diseño y la construcción de una máquina portátil de comunicaciones de voz segura con nombre en clave Delilah . ^{[ 132 ]} La máquina estaba destinada a diferentes aplicaciones, pero carecía de la capacidad para usarse con transmisiones de radio de larga distancia. En cualquier caso, Delilah se completó demasiado tarde para ser utilizada durante la guerra. Aunque el sistema funcionaba completamente, y Turing lo demostró a los oficiales cifrando y descifrando una grabación de un discurso de Winston Churchill , Delilah no fue adoptada para su uso. ^{[ 133 ]} Turing también consultó con Bell Labs sobre el desarrollo de SIGSALY , un sistema de voz seguro que se utilizó en los últimos años de la guerra.

Entre 1945 y 1947, Turing vivió en Hampton , Londres, ^{[ 134 ]} mientras trabajaba en el diseño del ACE (Automatic Computing Engine) en el Laboratorio Nacional de Física (NPL) . Presentó un artículo el 19 de febrero de 1946, que fue el primer diseño detallado de una computadora de programa almacenado . ^{[ 135 ]} El primer borrador incompleto de un informe sobre el EDVAC de Von Neumann había precedido al artículo de Turing, pero era mucho menos detallado y, según John R. Womersley , superintendente de la División de Matemáticas del NPL, "contiene varias ideas que son del propio Dr. Turing". ^{[ 136 ]}

Aunque ACE era un diseño factible, el efecto de la Ley de Secretos Oficiales en torno al trabajo realizado durante la guerra en Bletchley Park hizo imposible que Turing explicara la base de su análisis sobre cómo funcionaría una instalación informática con operadores humanos. ^{[ 137 ]} Esto provocó retrasos en el inicio del proyecto y lo desilusionó. A finales de 1947 regresó a Cambridge para un año sabático durante el cual produjo una obra fundamental sobre maquinaria inteligente que no se publicó en vida. ^{[ 138 ]} Mientras estaba en Cambridge, se construyó el Pilot ACE en su ausencia. Ejecutó su primer programa el 10 de mayo de 1950, y varias computadoras posteriores en todo el mundo le deben mucho, incluidas la English Electric DEUCE y la estadounidense Bendix G-15 . La versión completa del ACE de Turing no se construyó hasta después de su muerte. ^{[ 139 ]}

Según las memorias del pionero informático alemán Heinz Billing del Instituto Max Planck de Física , publicadas por Genscher, Düsseldorf, hubo una reunión entre Turing y Konrad Zuse . ^{[ 140 ]} Tuvo lugar en Gotinga en 1947. El interrogatorio tuvo la forma de un coloquio. Los participantes fueron Womersley, Turing, Porter de Inglaterra y algunos investigadores alemanes como Zuse, Walther y Billing (para más detalles véase Herbert Bruderer, Konrad Zuse und die Schweiz ).

En 1948, Turing fue nombrado profesor en el Departamento de Matemáticas de la Universidad de Manchester . Vivía en "Copper Folly", 43 Adlington Road, en Wilmslow . ^{[ 141 ]} Un año después, se convirtió en subdirector del Laboratorio de Máquinas de Computación, donde trabajó en el software para una de las primeras computadoras de programa almacenado : la Manchester Mark 1. Turing escribió la primera versión del Manual del Programador para esta máquina, fue elegido miembro de la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester , ^{[ 142 ] [ 143 ]} y fue contratado por Ferranti como consultor en el desarrollo de su máquina comercializada, la Ferranti Mark 1. Continuó recibiendo honorarios de consultoría de Ferranti hasta su muerte. ^{[ 144 ]} Durante este tiempo, continuó realizando trabajos más abstractos en matemáticas, ^{[ 145 ]} y en " Computing Machinery and Intelligence ", ^{[ 146 ]} Turing abordó el problema de la inteligencia artificial y propuso un experimento que se conoció como la prueba de Turing , un intento de definir un estándar para que una máquina fuera llamada "inteligente". La idea era que se podría decir que una computadora "piensa" si un interrogador humano no podía distinguirla, a través de una conversación, de un ser humano. ^{[ 147 ]} En el artículo, Turing sugirió que en lugar de construir un programa para simular la mente adulta, sería mejor producir uno más simple para simular la mente de un niño y luego someterlo a un curso de educación. Una forma inversa de la prueba de Turing se usa ampliamente en Internet; la prueba CAPTCHA tiene como objetivo determinar si el usuario es un humano o una computadora.

En 1948, Turing, trabajando con su antiguo compañero de pregrado, DG Champernowne , comenzó a escribir un programa de ajedrez para una computadora que aún no existía. Para 1950, el programa estaba completo y fue bautizado como Turochamp . ^{[ 148 ]} En 1952, intentó implementarlo en una Ferranti Mark 1 , pero, al carecer de la potencia suficiente, la computadora no pudo ejecutar el programa. En su lugar, Turing "ejecutó" el programa hojeando las páginas del algoritmo y llevando a cabo sus instrucciones en un tablero de ajedrez, tardando aproximadamente media hora por movimiento. La partida fue grabada. ^{[ 149 ]} Según Garry Kasparov , el programa de Turing "jugó una partida de ajedrez reconocible". ^{[ 150 ]} El programa perdió contra el colega de Turing, Alick Glennie , aunque se dice que ganó una partida contra la esposa de Champernowne, Isabel. ^{[ 151 ]}

Su prueba de Turing fue una contribución significativa, característicamente provocadora y duradera al debate sobre la inteligencia artificial, que continúa después de más de medio siglo. ^{[ 152 ]}

Cuando Turing tenía 39 años en 1951, se volcó a la biología matemática , publicando finalmente su obra maestra " La base química de la morfogénesis " en enero de 1952. Estaba interesado en la morfogénesis , el desarrollo de patrones y formas en los organismos biológicos. Sugirió que un sistema de sustancias químicas que reaccionan entre sí y se difunden en el espacio, denominado sistema de reacción-difusión , podría explicar "los principales fenómenos de la morfogénesis". ^{[ 153 ]} Utilizó sistemas de ecuaciones diferenciales parciales para modelar reacciones químicas catalíticas. Por ejemplo, si se requiere un catalizador A para que tenga lugar una determinada reacción química, y si la reacción produce más catalizador A, entonces decimos que la reacción es autocatalítica , y hay una retroalimentación positiva que puede modelarse mediante ecuaciones diferenciales no lineales. Turing descubrió que se podían crear patrones si la reacción química no solo producía el catalizador A, sino también un inhibidor B que ralentizaba la producción de A. Si A y B se difundían a través del recipiente a velocidades diferentes, se podían formar regiones donde predominaba A y otras donde predominaba B. Para calcular la extensión de este fenómeno, Turing habría necesitado una computadora potente, pero estas no eran fácilmente accesibles en 1951, por lo que tuvo que usar aproximaciones lineales para resolver las ecuaciones a mano. Estos cálculos dieron los resultados cualitativos correctos y produjeron, por ejemplo, una mezcla uniforme que, curiosamente, tenía manchas rojas fijas y espaciadas regularmente. El bioquímico ruso Boris Belousov había realizado experimentos con resultados similares, pero no pudo publicar sus artículos debido al prejuicio de la época de que tal cosa violaba la segunda ley de la termodinámica . Belousov desconocía el artículo de Turing en las Philosophical Transactions de la Royal Society . ^{[ 154 ]}

Aunque se publicó antes de que se comprendiera la estructura y el papel del ADN , el trabajo de Turing sobre la morfogénesis sigue siendo relevante hoy en día y se considera una obra fundamental en biología matemática. ^{[ 155 ]} Parte de este trabajo tenía como objetivo comprender la filotaxia de las plantas , específicamente cómo se forman los primordios de las plantas en un anillo alrededor del meristemo apical durante el crecimiento y desarrollo de las plantas, formando series de Fibonacci. ^{[ 156 ]} Una de las primeras aplicaciones del artículo de Turing fue el trabajo de James Murray que explicaba las manchas y rayas en el pelaje de los gatos, grandes y pequeños. ^{[ 157 ] [ 158 ] [ 159 ]} Investigaciones posteriores en el área sugieren que el trabajo de Turing puede explicar parcialmente el crecimiento de "plumas, folículos pilosos, el patrón de ramificación de los pulmones e incluso la asimetría izquierda-derecha que coloca el corazón en el lado izquierdo del pecho". ^{[ 160 ]} En 2012, Sheth, et al. Se descubrió que en ratones, la eliminación de los genes Hox provoca un aumento en el número de dedos sin un aumento en el tamaño general de la extremidad, lo que sugiere que los genes Hox controlan la formación de los dedos ajustando la longitud de onda de un mecanismo de tipo Turing. ^{[ 161 ]} Los trabajos posteriores no estuvieron disponibles hasta que se publicó Obras completas de A.  M.  Turing en 1992. ^{[ 162 ]}

Un estudio realizado en 2023 confirmó la hipótesis del modelo matemático de Turing. Presentado por la Sociedad Estadounidense de Física , el experimento consistió en cultivar semillas de chía en capas uniformes dentro de bandejas, ajustando posteriormente la humedad disponible. Los investigadores modificaron experimentalmente los factores que aparecen en las ecuaciones de Turing y, como resultado, surgieron patrones similares a los observados en entornos naturales. Se cree que esta es la primera vez que experimentos con vegetación viva han verificado la intuición matemática de Turing. ^{[ 163 ] [ 164 ]}

El Ratio Club era un club gastronómico londinense para investigadores (principalmente biólogos) interesados ​​en la cibernética (que abarcaba la neurociencia , la inteligencia artificial y la computación), «sin duda el grupo de científicos británicos más intelectualmente poderoso interesado en la cibernética», según Phil Husbands y Owen Holland . ^{[ 165 ]} En la primera reunión, el 4 de septiembre de 1949, se acordó invitar a Turing a unirse. Aceptó y dio su discurso introductorio en la reunión del 21 de abril de 1950. ^{[ nota 2 ] [ 167 ]} Posteriormente dio charlas basadas en sus artículos «Computing Machinery and Intelligence» y «Chemical Basis of Morphogenesis». ^{[ 166 ]}

En una visita a Gran Bretaña en 1949 para asistir a una conferencia sobre psiquiatría, el cibernético estadounidense Warren McCulloch viajó a Manchester para reunirse con Turing (quien tal vez no quedó impresionado). ^{[ 168 ]}

En la década de 1940, Turing se preocupó por perder sus ahorros en caso de una invasión alemana. Para protegerlos, compró dos lingotes de plata que pesaban 90 kg (3200 onzas ) y tenían un valor de 250 libras esterlinas (en 2022, 8000 libras esterlinas ajustadas a la inflación , 48 000 libras esterlinas al precio de mercado) y los enterró en un bosque cerca de Bletchley Park. ^{[ 169 ]} Al regresar para desenterrarlos, Turing descubrió que no podía descifrar su propio código que describía la ubicación exacta donde los había escondido. Esto, junto con el hecho de que la zona había sido renovada, significó que nunca recuperó la plata. ^{[ 170 ]}  

En 1941, Turing le propuso matrimonio a su colega del Refugio 8 , Joan Clarke , también matemática y criptoanalista, pero su compromiso duró poco. Tras confesarle su homosexualidad a su prometida, quien, según se dice, no se inmutó ante la revelación, Turing decidió que no podía seguir adelante con el matrimonio. ^{[ 171 ]}

Turing inventó un deporte híbrido de ajedrez, anterior al ajedrez-boxeo , conocido como ajedrez alrededor de la casa , en el que un jugador realiza un movimiento de ajedrez, luego ese jugador corre alrededor de la casa, y el otro jugador debe realizar un movimiento de ajedrez antes de que el primer jugador regrese. ^{[ 172 ] [ 173 ]}

En diciembre de 1951, Turing conoció a Arnold Murray, un hombre desempleado de 19 años. Turing caminaba por Oxford Road en Manchester cuando se encontró con Murray justo afuera del cine Regal y lo invitó a almorzar. Los dos acordaron verse de nuevo y en enero de 1952 comenzaron una relación íntima. ^{[ 174 ]} El 23 de enero, la casa de Turing en Wilmslow fue asaltada. Murray le dijo a Turing que él y el ladrón se conocían, y Turing denunció el crimen a la policía. Durante la investigación, reconoció una relación sexual con Murray. Los actos homosexuales eran delitos penales en el Reino Unido en ese momento, ^{[ 175 ]} y ambos hombres fueron acusados ​​de " indecencia grave " según la Sección 11 de la Ley de Enmienda del Derecho Penal de 1885. [ ^{176 ] Las} diligencias iniciales para el juicio se llevaron a cabo el 27 de febrero durante las cuales el abogado de Turing "se reservó su defensa", es decir, no argumentó ni presentó pruebas en contra de las acusaciones. Las actuaciones se celebraron en la Casa de Sesiones de Knutsford . ^{[ 177 ]}

Turing fue posteriormente convencido por el consejo de su hermano y su propio abogado, y se declaró culpable. ^{[ 178 ]} El caso, Regina v. Turing y Murray, fue llevado a juicio el 31 de marzo de 1952. ^{[ 179 ]} El abogado de Turing presionó para que no fuera encarcelado y fue sentenciado a 12 meses de libertad condicional. ^{[ 180 ]} Su libertad condicional estaría condicionada a su aceptación de someterse a organoterapia o " castración química " en el Manchester Royal Infirmary , un proceso que induce cambios físicos hormonales con el objetivo de reducir la libido . ^{[ 180 ] [ 181 ]} En una carta, Turing escribió que "sin duda saldré de todo esto siendo un hombre diferente, pero quién exactamente no lo he descubierto". ^{[ 182 ] [ 183 ]} Murray recibió una liberación condicional. ^{[ 184 ]} A Turing le administraron inyecciones de lo que entonces se llamaba estilbestrol (ahora conocido como dietilestilbestrol o DES), un estrógeno sintético . El tratamiento lo dejó impotente y le provocó la formación de tejido mamario , lo cual, según sus amigos, a Turing le resultó algo divertido. ^{[ 180 ] [ 185 ]} Las inyecciones hormonales no parecieron funcionar como se esperaba, ya que Turing seguía sintiéndose atraído por los hombres. ^{[ 180 ]}

La condena de Turing provocó la retirada de su autorización de seguridad y le impidió continuar con su consultoría criptográfica para el GCHQ , la agencia británica de inteligencia de señales que había surgido del GC&CS en 1946, aunque conservó su puesto académico. Su juicio tuvo lugar solo unos meses después de la deserción a la Unión Soviética de Guy Burgess y Donald Maclean , en el verano de 1951, tras lo cual el Ministerio de Asuntos Exteriores comenzó a considerar a cualquier persona conocida por ser homosexual como un riesgo potencial para la seguridad. ^{[ 186 ]}

A Turing se le negó la entrada a los Estados Unidos tras su condena en 1952, pero tenía libertad para visitar otros países europeos. ^{[ 187 ]} En el verano de 1952 visitó Noruega, un país más tolerante con los homosexuales. Entre los diversos hombres que conoció allí se encontraba uno llamado Kjell Carlson. Kjell tenía la intención de visitar a Turing en el Reino Unido, pero las autoridades interceptaron la postal de Kjell con los detalles de su viaje y pudieron interceptarlo y deportarlo antes de que pudieran encontrarse. ^{[ 188 ]} Fue también durante este tiempo cuando Turing comenzó a consultar a un psiquiatra, Franz Greenbaum, con quien se llevaba bien y que posteriormente se convirtió en amigo de la familia. ^{[ 188 ] [ 189 ]}

El sobrino de Turing, el escritor Dermot Turing, no cree que su condena o el tratamiento hormonal tuvieran algo que ver con su suicidio. Señaló que la condena terminó en 1952 y el tratamiento al año siguiente. Además, no se encontró evidencia fisiológica de que el tratamiento tuviera algún impacto en la salud mental de su tío, y este simplemente había hecho una lista de tareas que necesitaba realizar al regresar a su oficina después de un día festivo. ^{[ 201 ] [ 202 ] [ 82 ]} Turing pudo haber inhalado vapores de cianuro de un experimento de galvanoplastia en su habitación de invitados, y a menudo comía una manzana antes de acostarse, dejándola a medio comer. ^{[ 201 ]}

El filósofo Jack Copeland ha cuestionado varios aspectos del veredicto histórico del forense. Sugirió una explicación alternativa para la causa de la muerte de Turing: la inhalación accidental de vapores de cianuro provenientes de un aparato utilizado para galvanizar oro en cucharas. El cianuro de potasio se utilizaba para disolver el oro . Turing tenía un aparato de este tipo instalado en su pequeña habitación de invitados. Copeland señaló que los hallazgos de la autopsia eran más consistentes con la inhalación que con la ingestión del veneno. Turing también solía comer una manzana antes de acostarse, y no era raro que la manzana fuera desechada a medio comer. ^{[ 1 ]} Además, según se informa, Turing había sobrellevado sus reveses legales y el tratamiento hormonal (que había sido interrumpido un año antes) "con buen humor" y no había mostrado ningún signo de desánimo antes de su muerte. Incluso anotó una lista de tareas que tenía la intención de completar al regresar a su oficina después del fin de semana festivo. ^{[ 1 ]} La madre de Turing creía que la ingestión fue accidental, resultado del almacenamiento descuidado de productos químicos de laboratorio por parte de su hijo. ^{[ 203 ]} El biógrafo de Turing, Andrew Hodges, teorizó que Turing hizo que su muerte pareciera accidental deliberadamente para ocultarle a su madre que se había suicidado. ^{[ 204 ]}

John W. Dawson Jr. también ha puesto en duda la tesis del suicidio. En su reseña del libro de Hodges, recuerda «la vulnerable posición de Turing en el clima político de la Guerra Fría» y señala que «Turing fue hallado muerto por una criada, quien lo descubrió "arreglado en su cama", algo que difícilmente se esperaría de "un hombre luchando por su vida contra la asfixia provocada por el envenenamiento con cianuro"». Turing no había dado ninguna señal de inclinaciones suicidas a sus amigos ni había hecho ningún esfuerzo por poner sus asuntos en orden. ^{[ 205 ]}

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