אלן טיורינג

אלן טיורינג
Alan Turing

לידה	23 ביוני 1912
פטירה	7 ביוני 1954 (בגיל 41)
ענף מדעי	מתמטיקה
מקום מגורים	בריטניה
פרסים והוקרה	פרס טיורינג קרוי על שמו.
תרומות עיקריות
ממניחי היסודות למדעי המחשב. היה הדמות המרכזית בפיצוח מכונת ההצפנה "אניגמה". הוגה הרעיונות החשובים של מכונת טיורינג ומבחן טיורינג.

אלן מת'יסון טיורינג (באנגלית: Alan Mathison Turing;‏ 23 ביוני 1912 – 7 ביוני 1954) היה מתמטיקאי בריטי, ממניחי היסודות למדעי המחשב. הגיע להישגים יוצאי דופן בצד התאורטי ובצד המעשי של מדעי המחשב. בצד התאורטי הנחיל טיורינג לעולם את מכונת טיורינג – מודל מופשט למכונת חישוב אוניברסלית, אשר מתאר את אופן פעולתו של המחשב, ואת מבחן טיורינג – מבחן הבודק האם למכונה כלשהי יש בינה מלאכותית שלא תאפשר להבחין בינה לבין אדם. טיורינג נחשב לאבי מדעי המחשב והבינה המלאכותית.

בצד המעשי היה טיורינג דמות מרכזית במאמץ הבריטי במלחמת העולם השנייה: הוא היה אחד השותפים העיקריים לפיצוח ה"אניגמה" – מכונת הצפנה של הצבא הגרמני – מאמץ שתרם תרומה מכרעת לניצחונן של בעלות הברית. הוא גם פיתח מכונת פיענוח שכונתה "בומב", אשר מיכנה והאיצה את תהליך הפענוח של הודעות האניגמה המוצפנות.

טיורינג שם קץ לחייו בשנת 1954, שבועיים לפני יום הולדתו ה-42.

תולדות חייו

אלן טיורינג נולד במחוז פדינגטון בלונדון ב-23 ביוני 1912 והוא הוטבל ב-7 ביולי באותה שנה. גאונותו, בצד התנהגות חברתית חריגה, ניכרה בו כבר בילדותו.

אביו עבד בשירות המדינה במדראס שבהודו הבריטית. סבו היה איש דת ממשפחה סקוטית של סוחרים. אמו הייתה בתו של המהנדס הראשי בחברת מסילות רכבת שפעלה בדרום הודו. עבודתו של אביו אילצה את הוריו לשהות בהודו, אולם שניהם הסכימו שהם רוצים שילדיהם יגדלו בבריטניה. הוריו נסעו תכופות להודו והשאירו את טיורינג ואחיו בלונדון, יחד עם זוג מטפלים, קולונל וגברת וורד.

הוריו רשמו אותו בגיל 6 לבית הספר היסודי סט. מייקלס, כדי שילמד לטינית. המנהל זיהה את כישרונו בשלב מוקדם, כפי שעשו רבים ממוריו הבאים. בגיל 10 רשמו אותו הוריו לבית ספר פרטי בשם הייזלהרסט. בגיל 13 נשלח לבית ספר פרטי. הנטייה הטבעית של טיורינג למתמטיקה ומדע לא הוסיפו לו כבוד בקרב חלק ממוריו, בתקופה שבה החינוך הציב יותר דגש על המקצועות ההומניים. חרף זאת טיורינג המשיך להתקדם בצורה מרשימה בלימודיו. הוא אף פתר תרגילים מסובכים בלי ידע בסיסי בחשבון.

בבית הספר קשר ידידות חזקה עם תלמיד לספסל הלימודים, כריסטופר מורקום. בפברואר 1930 נקטעה הידידות ביניהם בעקבות מותו של כריסטופר. אירוע זה ניפץ את האמונה הדתית של טיורינג והוא הפך לאתאיסט. הוא סבר שכל התופעות, כולל דרך הפעולה של המוח האנושי, חייבות להיות חומריות.

תרומה לתאוריה של מדעי המחשב

טיורינג נחשב לאחד מאבות מדעי המחשב. הוא למד מתמטיקה בקינגס קולג' באוניברסיטת קיימברידג'. עוד מימיו כסטודנט (1931–1934) נמשך למחקר התאורטי.

טיורינג פיתח את רעיון מכונת טיורינג באופן עצמאי, בניסיון לענות על שאלות העוסקות ביסודות המתמטיקה שהועלו על ידי דויד הילברט, ופרסם אותו באפריל 1936. המטרה הייתה ליצור הגדרה מתמטית מדויקת של אלגוריתם או "תהליך מכני". עוצמתו של הרעיון נעוצה בפשטות הקיצונית של המודל (בהשוואה למורכבותם של מחשבים אמיתיים). תזת צ'רץ'-טיורינג קובעת כי מכונת טיורינג, חרף פשטותה, מסוגלת לבצע כל חישוב או אלגוריתם שהוא בר-ביצוע במחשב כלשהו. מבחינה זו, מכונת טיורינג שקולה לכל מחשב, ולכן משמשת עד היום במדעי המחשב, בעיקר בתורת הסיבוכיות ובתורת החישוביות, כבסיס לחקר יכולותיו ומגבלותיו של המחשב (מחשב כלשהו, תוך התעלמות מתכונותיו של מחשב מסוים זה או אחר).

בשנים 1936–1938 למד באוניברסיטת פרינסטון שבארצות הברית, ובשנת 1938 השלים את הדוקטורט שלו, בהדרכת אלונזו צ'רץ'. ג'ון פון נוימן הזמין אותו להצטרף למכון למחקר מתקדם אך הוא העדיף לחזור למולדתו.

טיורינג הוכיח כי בעיית העצירה אינה ניתנת להכרעה על ידי מכונת טיורינג. במאמרו "On Computable Numbers, With an Application to the Entscheindungsproblem" משנת 1936 הוכיח טיורינג כי קיימות בעיות אשר לא ניתנות לפתרון באמצעות חישוב או "אלגוריתם". במאמר טיורינג תיאר את המודל החישובי החדש שהציע, אשר בדיעבד נקרא על שמו "מכונת טיורינג", והראה באמצעותו כי מספר הבעיות אשר לא קיים להן פתרון גדול משמעותית ממספר הבעיות אשר ניתן למצוא להן פתרון. הוכחה זו נעזרת בשיטת הלכסון שבבסיס האלכסון של קנטור להוכחה כי קבוצה אינסופית אחת גדולה מהקבוצה האינסופית השנייה.

במאמר שפרסם בכתב העת Mind בשנת 1950, טיורינג הציע את מבחן טיורינג, כדרך לוודא האם למכונה יש בינה מלאכותית.

פיצוח האניגמה במלחמת העולם השנייה

ערך מורחב – פיצוח האניגמה

שני בתים בחצר בלצ'לי פארק. בבתים אלו עבד טיורינג בשנים 1939–1940, עד שהועבר לבקתה 8.

מספטמבר 1938 עבד טיורינג במשרה חלקית עבור בית הספר לקידוד והצפנה. ב-1938 השלים את מחקריו באוניברסיטת פרינסטון והוסמך כדוקטור מטעם אוניברסיטה זו. טיורינג התייצב בבלצ'לי פארק שמצפון ללונדון ב-4 בספטמבר 1939, והצטרף למטה התקשורת הממשלתית, יום אחרי שבריטניה הכריזה מלחמה על גרמניה הנאצית.

הצוות שאליו הצטרף טיורינג הופקד על אחת המשימות הסודיות והחשובות ביותר במאמץ המלחמתי נגד גרמניה הנאצית: בניית מכונה שתפענח את הצופן הצבאי הגרמני. הגרמנים השתמשו במכונת הצפנה ששם הקוד שלה היה "אניגמה", ובאמצעותה הפכו מברקים לרצפים אקראיים של סימנים, שרק מכונת אניגמה שנייה יכולה לתרגם בחזרה לטקסט בשפה רגילה. כדי לפענח את הצופן היה צורך לבנות מחשב שאליו יוזנו המברקים המוצפנים ויפוענחו בעזרת חישובים מסובכים.

על בסיס התפיסה המתמטית של טיורינג, פיתחה המחלקה את המחשב האלקטרוני-ספרתי הראשון, שנקרא "קולוסוס". המחשב הענק, שהושלם והוכנס לפעילות בדצמבר 1943, סייע לבריטים לפענח חלק גדול מתשדורות האלחוט המוצפנות של הצבא הגרמני, ולהפיק מהן מידע בעל חשיבות אסטרטגית עצומה. הידע שנצבר בפרויקט זה שימש בסיס לפיתוח טכנולוגיית המחשבים בבריטניה ובארצות הברית.

בנוסף לכך, במהלך המלחמה הוא היה ראש בקתה 8 – האגף שהיה אחראי על קריאת האותות של הצי הגרמני. לאחר המלחמה הרבה טיורינג לעסוק בבינה מלאכותית.

תרומה לתחומי מחקר אחרים

טיורינג חקר כבר בשנת 1948 מודלים של רשתות עצביות מלאכותיות, אולם מאמרו התפרסם רק ב-1968, אחרי שאחרים פיתחו את התחום בנפרד.

בשנת 1949 התמנה למנהל מעבדת החישובים באוניברסיטת מנצ'סטר, ועסק בפיתוח תוכנה לאחד המחשבים הראשונים. במאמר שהתפרסם בשנת 1950 העלה את הרעיון של "מבחן טיורינג".

טיורינג היה הראשון להשתמש בסימולציות ממוחשבות על-מנת לחקור התפתחות בעלי-חיים. בתחילת שנות החמישים, בשנות חייו האחרונות, עסק טיורינג במחקר חלוצי על מורפוגנזה – תהליך עיצוב צורת העובר במהלך התפתחותו. טיורינג סבר באופן רדוקציוניסטי כי ניתן להסביר לעיתים את צורתם המורכבת של יצורים חיים באמצעות תהליכים כימיים פשוטים. במאמרו על "הבסיס הכימי של מורפוגנזה" הוצגה תאוריה שפיתח על מערכת ריאקציה-דיפוזיה (Reaction–diffusion system), אשר יכולה להסביר את היווצרותם של פסים, כתמים וספירלות בטבע, למשל, על עורם של בעלי-חיים.

אחרית ימיו

הממסד הבריטי רדף את טיורינג בעקבות התנהלותו האישית שלא הייתה מקובלת על הממשלה באותם זמנים, ובינואר 1952 נעצר טיורינג והורשע ב-Gross indecency – 'חוסר מהוגנות חמור', עבירה לא מוגדרת ששימשה בין היתר להרשעת אנשים שלא היו ראיות להרשעתם. בגזר הדין ניתנה לו האפשרות לבחור בין עונש מאסר לבין המרתו במאסר על תנאי שיכלול טיפול פסיכיאטרי ותרופתי, וטיורינג בחר באפשרות השנייה. הטיפול כלל זריקות שנועדו לדכא את אישיותו. טיורינג שם קץ לחייו כעבור שנתיים, ב-7 ביוני 1954, ככל הנראה בשל תופעות הלוואי של התרופות, השמנה ודיכאון.

על-פי דו"ח המשטרה, טיורינג מת מהרעלת ציאניד, כשלצִדו תפוח חצי-אכול, טבול בציאניד. אמו לא קיבלה את הטענות בדבר ההתאבדות, וטענה שמותו היה תוצאה של רשלנות בטיפול בכימיקלים במעבדה (אף שטיורינג לא היה כימאי). הביוגרף אנדרו הודג'ס העלה השערה שטיורינג דאג לכך שנסיבות המוות לא תהיינה חד־משמעיות, כדי לתת לאמו את האפשרות להכחיש שהתאבד.

לאחר מותו

פרס טיורינג, שהוא הפרס החשוב ביותר במדעי המחשב, קרוי על-שמו של אלן טיורינג. הפרס מחולק מאז 1966 על ידי אגודת ACM.

ב-1986 הופיע המחזה "לשבור את הצופן" על חייו של טיורינג, מאת המחזאי יו ויטמור (הוצג בישראל בתיאטרון הקאמרי ב-1988 ובתיאטרון הספרייה ב-1994).

ב-2009, בעקבות עצומה שיזם ג'ון גרם-קמינג ושעליה חתמו למעלה מ-30 אלף בריטים, פרסם ראש ממשלת בריטניה, גורדון בראון, הודעת התנצלות "בשם ממשלת בריטניה, וכל מי שבזכות עבודתו של אלן חי בחופש", על היחס אשר לו זכה טיורינג ממוסדות השלטון הבריטי. בהצהרה הכיר בראון בטיורינג כקרבן להתעללות ממסדית" וכתב:

אין זו הגזמה לומר שבלעדי תרומתו יוצאת הדופן, ההיסטוריה של מלחמת העולם השנייה הייתה יכולה להיות שונה מאוד. הוא אחד הבודדים שניתן להצביע על תרומתם האישית לשינוי תוצאות המלחמה. התודה העצומה שאנו חייבים לו הופכת את היחס הבלתי אנושי שלו זכה לנורא עוד יותר.

בשנת 2012 צוין יום הולדתו המאה של טיורינג במסגרת אירועי ליל המדענים. בדצמבר 2013 העניקה לו אליזבת השנייה, מלכת הממלכה המאוחדת חנינה.

לקריאה נוספת

• דייוויד לוויט, האיש שידע יותר מדי – אלן טיורינג והמצאת המחשב, הוצאת אריה ניר, 2007.
• אנדרו הודג'ס, טיורינג, הוצאת ידיעות אחרונות, 2001.
• אנדרו הודג'ס, אלן טיורינג: האניגמה, הוצאת דיונון, 2015.
• אודיסאה, גיליון 14, ינואר 2012 - מוקדש לטיורינג.
• B. Jack Copeland (ed.), Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers, 2006, Oxford University Press, מסת"ב 0-19-284055-X.

קישורים חיצוניים

• שרה לב, אלן טיורינג – חייו ותרומתו למדעי המחשב, הבטים בהוראת מדעי המחשב, דצמבר 1995
• דנה אשכנזי וצבי לוטקר, על חייו ומותו של אלן טיורינג, (חלק ראשון), (חלק שני) באתר "האייל הקורא"
• ביוגרפיה של אלן טיורינג, באתר MacTutor (באנגלית)
• אבני דרך, עשרת החידושים הבולטים של מדעי המחשב, באתר ifeel
• האיש שידע יותר מדי - אלן טיורינג והמצאת המחשב, ספרו של דייוויד לוויט (אריה ניר 2007)
• פרק מספר, ‏פרק מתוך הספר "האיש שידע יותר מדי" בעקבות הטבח אמש במפגש של בני נוער גאים בת"א, באתר "הידען", 2 באוגוסט 2009
• שמעון שוקן, על אנושיותו של המחשב ואיוולתו של האדם (ביקורת על ספרו של דייוויד לוויט), באתר הארץ, 16 ביולי 2007
• אסף שטול-טראורינג, עודד ירון, הבריטים דורשים לטהר את שם אבי המחשב, באתר הארץ, 9 בפברואר 2012
• אבי בליזובסקי, מאה שנה להולדתו של אלן טיורינג – ממציא המחשב המודרני, באתר הידען, 23 ביוני 2012
• ישראל פישר, תעלומת מותו של טורינג קמה לתחייה: "זו לא בהכרח התאבדות", באתר TheMarker‏, ‏24 ביוני 2012
• נועה מנהיים, 100 לאלן טיורינג - לחשוב מחוץ לארון, באתר הארץ, 13 ביולי 2012
• רון אהרוני, ‏המהפכה הקופרניקאית של אלן טיורינג, אודיסאה 14, ינואר 2012
• הגאון שפיענח את הסוד הנאצי יזכה לחנינה אחרי מותו, באתר וואלה!‏, 21 ביולי 2013
• רונן דורפן, ‏צופן טיורינג, באתר ישראל היום, 30 בינואר 2015
• הסבר על ה"דודל" (שרבוט גוגל) שפרסמה גוגל לציון יום הולדתו ה-100 של טיורינג, באתר מנוע החיפוש "גוגל" (באנגלית), 23 ביוני 2012
• מחברת החישובים בכתב ידו של טיורינג מוצעת למכירה פומבית, בארכיון הסרטונים של Associated Press‏, 9 באפריל 2015
• איתי נבו, מפענח הצפנים שהמציא את המחשב, במדור "היום לפני במדע" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 7 ביוני 2017
• גארדיאן, נמצאו 150 מכתבים אבודים של המתמטיקאי אלן טיורינג, באתר הארץ, 26 באוגוסט 2017

הערות שוליים

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

23639354אלן טיורינג