Decifrando Alan Turing: sua vida e trajetória no mundo da tecnologia

Introdução

Ao longo da história encontramos algumas personalidades que parecem pensar à frente do seu tempo e, em diversos casos, são incompreendidas ou até mesmo injustiçadas. Todavia, todas possuem um ponto em comum: são geniais a ponto de encontrarem soluções impressionantes para problemas complexos.

Vamos conhecer um pouco sobre a mente e a história de Alan Turing, uma das personalidades que marcaram seu nome na história e tem grande relevância no desenvolvimento da computação moderna.

Mas antes de começarmos, você sabia que Turing adorava correr e chegou a ficar em 5º lugar em uma maratona? Além disso, era estudioso de física e inaugurou um ramo da biologia. Belo exemplo a ser seguido, não é mesmo?

Fonte: heartheboatsing.com

Quem foi Alan Turing e qual sua contribuição para a computação?

Em um contexto de franca expansão do imperialismo britânico na Índia, dois ingleses, Ethel Sara Turing e Julius Mathison, conceberam na Índia uma criança que futuramente revolucionária a computação moderna. O casal, durante o período de licença aos serviços do Estado Inglês na Índia, voltou a Londres para que Ethel Sara pudesse dar à luz a Alan Mathison Turing, em 23 de Junho de 1912.

Poucos sabem, mas Turing não apresentava bom rendimento em disciplinas na área de humanas, como o Inglês, o que causava constrangimento em sua mãe. No entanto, desde muito jovem foi considerado um gênio da matemática e, ainda no internato de Sherborne, conseguiu uma bolsa para estudar matemática em King’s College, na Universidade de Cambridge.

Turing apresentava grande interesse nos estudos de Von Neumann e na reflexão sobre a física quântica de como a matemática poderia descrever as probabilidades estatísticas em eventos num nível subatômico, e não apenas seguir cegamente leis determinantes.

Essa motivação de Turing impulsionou seus estudos sobre inteligência artificial, pois ele acreditava que essa indeterminação na menor porção atômica poderia ser o elemento diferenciador entre humanos e máquinas. Dessa forma, se os eventos ao nível subatômico não são predeterminados, isso abre caminho para que nossos pensamentos ou ações não sejam predeterminados e, enfim, a ideia de livre-arbítrio estaria explicada. Conceito esse que, posteriormente, iria aplicar na sua Máquina de Turing e na teoria do Jogo da Imitação.

Introspectivo, Alan Turing contribuiu diretamente para a definição de uma das principais características do que é um computador moderno, das quais podemos destacar:

• Digital;
• Binário;
• Eletrônico;
• Propósito Geral.

A ideia principal estaria relacionada à mesma designada por Ada Lovelace, em que o computador deveria apresentar um propósito geral. No entanto, certamente duas de suas mais famosas contribuições estiveram relacionadas a sua participação na Segunda Guerra Mundial e à construção da Máquina de Turing. Vamos conhecer um pouco mais?

Como Turing quebrou o Enigma? Enigma vs the Bombe

Certamente o momento de maior repercussão na vida de Turing foi durante a decodificação da cifra Enigma, no período da Segunda Guerra Mundial (1939 a 1945). Antes mesmo de participar do projeto que decifrou a máquina vislumbrada pelo alemão Arthur Scherbius, Alan Turing era encantado por jogos de lógica, como xadrez, e já se interessava por criptologia.

Turing já trabalhava com máquinas de criptografia desde o final de 1937, e chegou a construir os primeiros passos de uma máquina que codificava letras em números binários. Essa máquina tinha como resultado uma combinação de números gigantesca, como um cofre quase impossível de abrir. Após esse período e com a guerra estabelecida, Turing decidiu empenhar seus esforços em servir à coroa Britânica, e foi então designado para a Escola de Criptografia do Governo de Sua Majestade.

A batalha travada era de mentes, tecnologia e expertise no ramo da criptografia, pois o trabalho de descriptografar talvez seja mais complexo que cifrar um elemento. Na época, matemáticos não faziam parte da equipe que era composta por literários e, como não houve avanço significativo, alguns matemáticos foram contratados (via concurso de palavras-cruzadas no jornal Daily Telegraph, algo que o filme “O Jogo da Imitação” mostra muito bem) e Alan Turing foi um dos intelectuais convocados.

Havia várias equipes trabalhando em conjunto, e embora sua natureza solitária fosse conhecida, Turing conseguia atuar em equipe quando necessário. Nesse momento, o matemático teve contato com a máquina portátil confeccionada com circuitos elétricos e rotores mecânicos que criptografava mensagens militares: a Enigma.

Fonte: ethw.org

O código gerado pela Enigma usava uma cifra que realizava uma permuta de caracteres todas as vezes que a tecla inicial era pressionada, ativando os circuitos elétricos e refletores. Os rotores mecânicos funcionavam como uma espécie de odômetro de carros, em que uma volta completa de um rotor avançava também uma volta completa no próximo e assim codificava as mensagens. Pode parecer algo simples, mas era extremamente complexo, sobretudo para descobrir a cifra da Enigma: era necessário saber o primeiro caractere e a chave era modificada todas as noites, pontualmente às 24h00.

Os alemães avançavam na guerra e na arquitetura da Enigma, dificultando a descoberta da cifra e fazendo os britânicos perderem as esperanças em solucionar esse problema. Porém, a equipe a qual Turing pertencia começou a desenvolver uma máquina mais sofisticada que a Enigma, e a nomearam de “A Bomba”.

A bomba eletromecânica conseguiu aliar a tecnologia e também a perspicácia humana, pois explorou pequenos detalhes que seriam os “pontos fracos da codificação”, tais como a impossibilidade de substituir uma letra por ela mesma e a permanência de frases corriqueiras nas mensagens como a ignóbil - que podemos entender como sórdida - frase “Heil Hitler!”.

A bomba projetada por Turing foi fundamental para decifrar mensagens que revelavam segredos de guerra, como a posição de submarinos alemães que destruíam tropas britânicas, responsáveis por levar suprimentos. Além das duas bombas construídas terem decifrado 178 mensagens alemãs, a Bomba de Turing alavancou a construção de projetos muito mais elaborados, como a Colossus.

Nesse sentido, a Bomba eletromecânica de Turing não se configurava como um grande avanço na tecnologia computacional. Muitos acreditam que nem mesmo poderia se tratar de um computador, já que não era de propósito geral; além de ser uma máquina com relés e rotores no lugar de circuitos eletrônicos. Mas, sem dúvida, foi um avanço na criptografia e nos rumos da história.

A máquina de Turing e o jogo da imitação

Poderia uma máquina pensar? Você consegue diferenciar uma máquina de uma pessoa real? (Quem nunca demorou um pouquinho para perceber que estava falando com um bot no lugar de uma pessoa em carne e osso?). Será que a inteligência artificial pode ser tão poderosa quanto os seres humanos?

Fonte: gfycat.com

Antes de Turing imaginar a existência de uma conversa entre pessoas, robôs, assistentes virtuais ou chatbots permeados por Inteligência Artificial, ele já concebia em sua mente e seus escritos uma espécie de máquina imaginária, a originalmente chamada Máquina Lógica de Computação, que podia solucionar qualquer computação matemática.

O artigo publicado em 1937, sob o nome de “Sobre números computáveis, com uma aplicação ao Entscheidungsproblem”, apresentou A Máquina de Turing (que foi gentilmente rebatizada por Alonzo Church), descrita como uma máquina que tinha uma fita de papel de comprimento infinito na qual poderia escrever e ler diferentes símbolos e números.

Ele também tem a preocupação em demonstrar que a máquina, com a mínima e exata configuração de operações, seria capaz de calcular qualquer coisa computável sem importar sua complexidade.

Dessa forma, a Máquina de Turing foi uma invenção teórica que, assim como a máquina analítica de Babbage, influenciou diretamente no conceito dos computadores de propósito geral construídos na atualidade.

A construção do conceito da Máquina de Turing foi um dos passos para o desenvolvimento de questões mais profundas, como as relacionadas à origem de consciência humana e também de máquinas, ou seja, da inteligência artificial!

Por volta de 1943, enquanto trabalhava em Bletchey Park, Turing conheceu Claude Shannon, que desenvolveu uma dissertação de mestrado em que demonstrava “que a álgebra booliana, que transformava proposições lógicas em variáveis binárias, podia ser realizada por circuitos eletrônicos” (Os inovadores, p.167).

O interessante é que tanto Turing quanto Shannon, se interessavam pelos segredos do cérebro humano e convergiram para um ponto em comum em seus estudos: ambos entendiam que as máquinas poderiam resolver problemas matemáticos e ir além, pois seriam capazes de responder questões de lógica a partir das instruções binárias que operavam uma máquina. Em outras palavras, a conclusão é que se a lógica é a base do funcionamento do cérebro humano, uma máquina poderia, a partir dessa base, imitar a nossa inteligência!

Turing, assim como Ada Lovelace, imaginou se as máquinas poderiam pensar e, em suas reflexões, se perguntavam se as máquinas também poderiam aprender. Tais questões foram vistas por muitos como transgressoras (religiosos, médicos e até matemáticos não concordavam com essa perspectiva) e refletia sobre a “inteligência” das máquinas a partir de novos computadores com programas armazenados.

Em meio a essa profusão de ideias, Turing consolidou seu novo trabalho, o “Computação, maquinaria e inteligência”, publicado em 1950. Foi nesse artigo que o apaixonado por quebra-cabeças desenvolveu o seu próprio jogo, o Teste de Turing, mais conhecido como O Jogo da Imitação.

Será que a inteligência artificial será tão poderosa quanto os seres humanos? com Gui Silveira | #HipstersPontoTube

O que é o Teste de Turing (ou melhor, o Jogo da Imitação) e como ele é feito?

O Jogo da imitação testa a capacidade de uma máquina imitar ou reproduzir a forma de pensar de um ser humano. Em geral, o funcionamento do jogo é relativamente simples.

Há um questionário que deverá ser entregue a uma pessoa e a uma máquina. Por fim, a partir das respostas, podemos determinar qual delas é do ser humano e qual é da máquina. Se o juiz não conseguir descobrir, podemos afirmar que a máquina passou no teste. A ideia não é “acertar”, mas ficar o mais próximo possível de respostas que um humano poderia elaborar.

De certa forma, o “Jogo da Imitação” poderia estabelecer parâmetros não somente para trabalhar com inteligência de máquinas, mas talvez, para identificar o funcionamento do pensamento humano.

O que será que Turing acharia das tecnologias que temos hoje?

Fonte: gifer.com

Conclusão

Turing passou pouco tempo com seus familiares, pois sua educação foi pautada dentro de escolas e internatos. Ao completar um ano, seus pais voltaram para a Índia e Alan foi criado pelo irmão John e sua esposa, em uma cidade litorânea da Inglaterra. Foi nesse contexto que Turing ingressou no internato de Sherborne e descobriu sua primeira paixão, Christopher, que por licença poética foi o nome utilizado para batizar a “Bomba eletromecânica” no filme “O jogo da imitação”.

Infelizmente essa história não tem um final feliz e em 1954 Alan Turing foi condenado. A acusação? Manter uma relação com alguém do mesmo sexo. Alan então deveria escolher sua pena: a prisão ou um tratamento hormonal que é o equivalente a castração química... O homem da lógica foi posto em ostracismo pela intolerância da época, apenas por não esconder sua sexualidade.

Após 60 anos, a rainha da Inglaterra concedeu o perdão real para Turing. Certamente muito tarde para o jovem, que sem dúvida teria contribuído muito mais para a ciência e teria vivido para ver seus feitos na História.

Fonte: t2.gstatic.com

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