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 Alan Turing und seine Turingmaschine

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Alan Turing

 Alan Turing war ein bedeutender englischer Mathematiker, Kryptoanalytiker und Wissenschaftler. Geboren wurde er 23.06.1912 in London und starb am 07.06.1954 in Wilmslow. Er gilt als fundamentaler Pionier auf dem Gebiet der modernen Computertechnik und ihrer Theorien, die sich auf seine Erkenntnisse über Algorithmen und die bekannte Turing-Maschine zurückführen lässt. Darüber hinaus war er maßgeblich an der Dechiffrierung des Enigma-Codes (Verschlüsselungsmethode des deutschen Funkverkehrs im 2. Weltkrieg) beteiligt.


Biografie und Lebenswerk Alan Turings

In Londen als Kind des britischen Staatsdieners Julius Mathison Turing und seiner Frau Ethel Turing im Jahr 1912 geboren, besuchte er eine Ganztagsschule in St. Michaels, wo Lehrer schon früh seine Hochbegabung im Bereich der Logik und Mathematik erkannte, als die Lehrkräfte mehrfach beobachteten, wie Alan Turing für ihn neuartige Aufgaben löste ohne jedwede Vorkenntnisse zu besitzen. Mit 14 Jahren (1926) ging er dann auf das Sherborne-Internat, ein humanistisch-geisteswissenschaftliches Gymnasium, bei Dorset. Turing war aber schon seit frühester Kindheit an eher Technik und Naturwissenschaft, als an Geisteswissenschaften interessiert.

Später besuchte er schließlich das Marlborough College bei Wiltshire. Aufgrund schlechter Noten in eben jenen Geisteswissenschaftlichen Bereichen musste er 1931 schließlich auf ein zweitklassiges College (das King’s Colleg in Cambridge) wechseln, wo er bis 1934 studierte. Um 1936 schließlich entdeckte er sein Prinzip der Turing-Maschine, was einen fundamentalen Anstoß und Erkenntnisse für die theoretische Informatik und die bis dato gültigen Verständnisse mathermatischer Rekursion (logische Entscheidungsverfahren) revolutionierte und heute ein Grundprinzip der modernen Informatik ist. Alan Turing beabsichigte mit diesem Modell ein Abbild des algorithmischen Denkprozesses eines Menschen anzufertigen, das allein durch drei Operatoren (Lesen, Schreiben, Schreib-Lese-Kopf bewegen) jedwede mathematische Aufgabe, sofern ein Algorithmus vorliegt, lösen könne. Ab 1938 vertiefte er seine Studien an der Princeton University, wo er schließlich promovierte.

Während des Zweiten Weltkriegs (ab 1939) wandte sich Alan Turing zunehmend der Kryptoanalyse zu und wurde von der britischen Regierung zur Dechiffrierung des Enigma-Codes eingesetzt, um die feindlichen Funksprüche der Wehrmacht abhören zu können. Turing stützte sich dabei auf die Erkenntnisse, die der polnische Wissenschaftler Marian Rejewski durch Entwicklung und Übersendung mehrerer Enigma-Bomba-Maschinen machte. Aufgrund dieses Wissens und der Modelle baute Alan Turing zusammen mit Gorden Welchman die Turing-Welchman-Bombe, wodurch sie schließlich den Enigma-Code entschlüsseln konnten.

Nach Kriegsende wandte sich Turing wieder der Forschung, insbesondere der frühen Computer-Technik zu. So war er ab Mitte der 1940er Jahre im National Physical Laboratory in Teddington damit beschäftigt die Automatic Computing Engine zu designen. Ende der 1940er bekam er einen Lehrstuhl an der Universität Manchester und wurde stellvertretender Direktor der Computer-Abteilung. Hier arbeitete er an einem der ersten Computer der Welt, dem Manchester Mark I, ließ jedoch dabei nie seine mathematisch-logische Konzepte und Theorien aus den Augen und verfolgte diese stets weiter. So wurde er auch einer der ersten Informatiker, die sich mit dem hochkomplexen Problem der künstlichen Intelligenz auseinandersetzen, inwiefern eine Maschine, die Denkfähigkeit eines Menschen nachbilden könne. Hierfür entwickelte Alan Turing den bis heute gültigen Turing-Test mit dessen Hilfe durch einen Vergleich vieler Kriterien bestimmt werden kann, ob und inwiefern eine Maschine einem Menschen gleichwertiges oder ähnliches Denkvermögen besitzt, jedoch erkannte man über die Jahrzehnte hinweg einige Kritikpunkte an Turings Modell, wie z.b. fehlende Standardisierung (Menschen sind zu unterschiedlich) oder die fehlende Möglichkeit echte Zufälle zu erzeugen seitens der Maschinen.

In seinen späten Lebensjahren, während den 1950er Jahren, beschäftigte Alan Turing zunehmende mit Gebieten der Biologie einige mathematische Problematiken aufwiesen, die er zu lösen versuchte. Als eines seiner wichtigsten Werke auf diesem Gebiet gilt das 1952 veröffentlichte "The Chemical Basis of Morphogenesis", welches das komplexe Problem der Diffusion (Übergang / Vermischung von Stoffen) und simultanen Wechselwirkungen, der Reaktionsdiffusion, durch Reaktionsdiffusionsgleichungen beschrieb, womit er Grundlagen für heutige bio-chemische Theorien legte. Infolge der Anschuldigung und des Strafvollzugs damaliger in England verbotener Homosexualität führte durch einen einjährigen Psychatrieaufenthalt, laut Turing-Biografen, zu schweren Depressionen Alan Turings. Die einjährige Psycho- und Hormontherapie (Verabreichung von Östrogen) veränderte / feminisierte den einst sportlichen Turing (er war z.b. ein exzellenter Marathonläufer und Tennisspieler) sehr - öffentlich nahm er dies zwar mit viel Humor, doch schließlich führten die Depressionen und der äußerliche Makel zu einem bisher noch nicht voll geklärten Suizid durch Cyanid-Vergiftung (man fand einen halb aufgegessenen Apfel vor).

Alan Turing gilt bis heute aufgrund seiner umfassenden und zahlreichen Theorien, Werke, Modelle und Erkenntnisse als einer der Begründer der modernen Informatik, Mathematik und Computer-Technik. Der Nachwelt hinterließ das nur 42 Jahre alt gewordene Genie ein Werk der komplexen Logik und Mathematik ohne die die heutige Informatik kaum denkbar wäre. Ferner gingen einige Theorien und Werke über den rein Naturwissenschaftlichen Bereich hinaus in die Biologie, Philosophie (Kognitionstheorie, Künstliche Intelligenz) und Kryptografie. Aufgrund dieses umfassenden Werks von Alan Turing wurden ihm posthum viele Andenken und Ehren zuteil, wie z.b. der Turing-Award (gilt als "Nobelpreis" der Informatik), eine Statue im Bletchley Park sowie eine nachträgliche Entschuldigung der britischen Regierung für die unrechtmäßige Verurteilung.