Alan Turing

Alan Turing tunsi tietokoneen rakennuspalikat

Brittiläinen matemaatikko Alan Turing laski tietojenkäsittelytieteen teorioillaan nykyaikaisen tietokoneen perustan – ja auttoi liittoutuneita voittamaan natsit toisessa maailmansodassa.

Brittiläinen matemaatikko Alan Turing laski tietojenkäsittelytieteen teorioillaan nykyaikaisen tietokoneen perustan – ja auttoi liittoutuneita voittamaan natsit toisessa maailmansodassa.

Wikimedia Commons

Kuka Alan Turing oli?

Brittiläisen matemaatikon Alan Turingin elämä on tiivistetty loistavasti hänen muistolaattansa tekstiin:

”Tietojenkäsittelytieteen isä, matemaatikko, sota-ajan koodinmurtaja ja ennakkoluuloisuuden uhri." Tekstiin liittyy myös brittiläisen matemaatikon Bertrand Russellin kuuluisa ajatelma: ”Matematiikka sisältää paitsi totuuden myös äärimmäistä kauneutta.”

Matematiikan kauneuden Alan Turing oli käsittänyt jo ennen kuin hän meni kouluun.

Turing osoitti jo lapsena harvinaista laskutaitoa ja päättelykykyä, ja kun hän myöhemmin, 22-vuotiaana, vaihtoi sisäoppilaitoksen Cambridgen yliopistoon, häntä pidettiin matematiikkanerona.

Alan Turing nuorena

Alan Turingin älykkyysosamäärä oli 185, eli hän oli huippuälykäs ns. supernero.

© Wikimedia Commons

Alan Turing julkaisi vuonna 1936 ensimmäisen mullistavan tieteellisen artikkelinsa. Sen otsikko oli On Computable Numbers.

Hän kuvasi kirjoituksessaan koneen, joka pystyy suorittamaan kaikki loogiset matemaattiset laskutoimitukset binaarijärjestämällä käyttäen vain numeroita 0 ja 1 tavallisen kymmenjärjestelmän sijasta.

Alan Turingin elinaikana artikkeli jäi vähälle huomiolle, mutta nykyään sitä pidetään tietokenkäsittelytieteen teorian kulmakivenä.

Tunnetun Alan Turing -lainauksen mukaan ”ne, jotka pystyvät kuvittelemaan kaikkea, kykenevät luomaan mahdotonta”. Hän itse teki tieteellisen läpimurron, jota hänen aikalaistensa oli vaikea kuvitella.

Alan Turing muun muassa laski ehkä 1900-luvun kumouksellisimman keksinnön, tietokoneen, perustan ja tuotti sen tekniikan, jolla oli ratkaiseva merkitys natsien kukistamiselle toisessa maailmansodassa.

Ne, jotka pystyvät kuvittelemaan kaikkea, kykenevät luomaan mahdotonta. Alan Turing

Vain yhdeksän vuotta sodan päättymisen jälkeen Alan Turing kuoli 41-vuotiaana syanidimyrkytykseen. Hänet löydettiin elottomana vuoteesta.

Yleisen käsityksen mukaan Alan Turing teki itsemurhan, mutta on myös huhuttu, että hänet myrkytettiin.

Alan Turing eli koko aikuiselämänsä avoimesti homoseksuaalisena ihmisenä, mihin suhdauduttiin karsaasti tuon ajan Britanniassa. Turing surmasi itsensä luultavasti siksi, että hän kärsi homoseksuaalisuuden stigmasta ja jatkuvasta yksinäisyydestä.

Turing oli tuomittu kaksi vuotta ennen kuolemaa homoseksuaalisesta suhteesta. Hän valitsi vankilan sijasta kemiallisen kastraation.

Vasta vuonna 2009 Britannia pyysi virallisesti anteeksi Alan Turingin kohtelua, ja kuningatar Elisabet II myönsi hänelle kuolemanjälkeisen armahduksen vuonna 2013.

Alan Turingin armahdus

Britannian kuningashuone armahti Alan Turingin 50 vuotta hänen kuolemansa jälkeen 23. joulukuuta 2013. Tapauksen myötä tuli voimaan ns. Alan Turingin laki, jonka perusteella henkilölle voidaan myöntää kuolemanjälkeinen armahdus.

© UK Government

Mistä Alan Turing tunnetaan?

Koodinmurtaja mursi natsit

Alan Turing muistetaan erityisesti natsien Enigma-salaimella kirjoittamien salakielisanomien koodin murtamisesta.

Enigma oli sähkömekaaninen laite, jolla natsit salasivat ja purkivat radioviestejään. Salakielisinä sanomat olivat liittoutuneille täyttä hepreaa.

Vuoden 1939 alussa Britannian tiedustelupalvelu perusti Ultra-nimisen tutkimusyksikön, jonka tehtävänä oli murtaa Enigma-koodi.

Tuolloin 27-vuotias Alan Turing värvättiin operaatioon, ja hän oivalsi nopeasti, että koneellisesti tuotettu Enigma-koodi oli niin ikään murrettavissa koneellisesti.

Alan Turing suunnitteli tarkoitusta varten Bombe-laitteen, jota pidetään nykyaikaisen tietokoneen edeltäjänä.

Periaatteessa Bombe toimi kuin tuhat rinnakkaista Enigma-salainta, jotka kokeilivat jatkuvasti mahdollisia koodeja.

Tietokoneen takana ollut monimutkainen matemaattinen rakenne mahdollisti lopulta sen, että liittoutuneet pystyivät murtamaan saksalaisten koodit 12 tunnissa.

Asiantuntija-arvioiden mukaan Alan Turingin laite lyhensi sotaa vuodella. Ilman mahdollisuutta purkaa natsien salakielisiä sanomia liittoutuneiden olisi siis ollut vaikeampi kukistaa natsit.

Alan Turingin Bombe-laite

Kuvassa on Alan Turingin Bomben versio, jota Yhdysvaltojen ilmavoimat käytti 2. maailmansodassa. Tonnin painoinen Bombe oli kaksi metriä korkea ja kaksi metriä leveä.
Copy: National Museum of the

© National Museum of the U.S. Air Force

Kuinka Alan Turing vaikutti tekniseen kehitykseen?

Tekoäly suorittaa Turingin kokeen

Vuonna 1946 Alan Turing suunnitteli koneen, josta hän käytti nimitystä Automatic Computing Engine (ACE). ACE rakennettiin vuonna 1950, ja se oli ensimmäinen tietokonemalli, jonka ohjelman käskyt oli tallennettu sähköiseen muistiin.

Samana vuonna Turing julkaisi Computing Machinery and Intelligence -nimisen artikkelin, joka sisälsi ajatuksen matkimispelistä. Tämä tunnetaan nykyään Turingin kokeena, joka mittaa tekoälyn ajattelun ihmismäisyyttä.

Kokeen alussa arvioija esittää kirjallisia kysymyksiä ihmiselle ja tietokoneelle.

Anonyymeistä vastauksista arvioija päättelee, onko ne antanut tietokone vai ihminen.

Näin Turingin koe tehdään

Turingin kokeella määritetään tietokoneen ajattelukyky. Arvioija esittää kysymyksiä sekä ihmiselle että tietokoneelle, ja jos arvioija ei pysty vastauksista sanomaan, kumman kanssa hän viestii, tietokonetta voidaan Alan Turingin mukaan pitää älykkäänä.

Arvioija voi kysyä esimerkiksi, kuinka paljon on 78,21 kertaa 34,56. Tietokone suorittaa laskutoimituksen salamannopeasti verrattuna ihmiseen, mutta jos se on älykäs, se voi käyttää enemmän aikaa vastauksen antamiseen vaikuttaakseen ihmismäiseltä.

Turingin koe
© Malene Vinther

Alan Turing totesi Computing Machinery and Intelligence -artikkelissaan: ”Pidän todennäköisenä, että tämän vuosisadan aikana pystytään rakentamaan kone, joka vastaa kysymyksiin sillä tavalla, että vastauksista on yleensä vaikea päätellä, onko ne antanut ihminen vai kone.”

Turingin ennustus toteutui vuonna 2014.

Tuolloin tietokone kykeni ensimmäisen kerran läpäisemään Turingin kokeen uskottelemalla arvioijalle olevansa ihminen.

13-vuotias ”ukrainalaispoika” veti arvioijaa nenästä

Tietokoneohjelma oli Venäjällä Pietarissa kehitetty Eugene Goostmaniksi nimetty niin sanottu chatbot.

Supertietokoneen pyörittämä ohjelma antoi ymmärtää olevansa älykäs 13-vuotias odessalaispoika, jonka isä oli gynekologi.

Turingin kokeen järjesti arvostettu brittiläinen Royal Society -tiedeakatemia.

Joukko henkilöitä sai testata ohjelmaa viisi minuuttia kerrallaan, ja Eugene Goostman suoriutui niin hyvin, että 33 prosenttia arvioijista uskoi viestineensä ihmisen kanssa.

Tietokone ei ollut koskaan aiemmin saavuttanut näin hyvää tulosta. Alan Turingin esittämien alkuperäisten arvosteluperusteiden mukaan kokeen läpäisy vaatii, että vähintään 30 prosenttia pitää konetta ihmisenä. Siten Eugene Goostman läpäisi Turingin kokeen.

Koejärjestely on kuitenkin myöhemmin kyseenalaistettu.

Kritiikkiä on herättänyt se, että Eugene Goostmania puhutettiin vain viisi minuuttia kerrallaan. Alan Turing ei asettanut tätä aikarajaa.

Monet asiantuntijat katsovat, että tekoäly olisi tunnistettu chatbotiksi siinä tapauksessa, että arvioijilla olisi ollut enemmän aikaa esittää esimerkiksi tunnereaktioita, kuten myötätuntoa, mittaavia kysymyksiä. Niihin koneen olisi voinut olla vaikea vastata uskottavasti.

Myös Eugene Goostmanin ikää on kritisoitu.

Nuoruutensa ja itäeurooppalaisen taustansa vuoksi Eugene Goostmanin ei voitu odottaa osaavan englantia kovin hyvin. Tilanne olisi ollut toinen, jos chatbot olisi uskotellut olevansa vaikkapa 45-vuotias professori.