TORIma Akademie Logo TORIma Akademie
Alan Turing
Wissenschaft

Alan Turing

TORIma Akademie — Mathematiker / Informatiker

Alan Turing

Alan Turing

Alan Mathison Turing (; 23. Juni 1912 – 7. Juni 1954) war ein englischer Mathematiker, Informatiker, Logiker, Kryptoanalytiker, Philosoph und Theoretiker…

Alan Mathison Turing (; 23. Juni 1912 – 7. Juni 1954) war ein englischer Universalgelehrter, der sich als Mathematiker, Informatiker, Logiker, Kryptoanalytiker, Philosoph und theoretischer Biologe hervortat. Seine Beiträge hatten großen Einfluss auf die Entwicklung der theoretischen Informatik, insbesondere durch seine Formalisierung der Konzepte des Algorithmus und der Berechnung mit der Turing-Maschine, die als grundlegendes Modell eines Allzweckcomputers gilt. Turing gilt weithin als Vater der theoretischen Informatik.

Alan Mathison Turing (; 23. Juni 1912 – 7. Juni 1954) war ein englischer Mathematiker, Informatiker, Logiker, Kryptoanalytiker, Philosoph und theoretischer Biologe. Er hatte großen Einfluss auf die Entwicklung der theoretischen Informatik und lieferte eine Formalisierung der Konzepte von Algorithmus und Berechnung mit der Turing-Maschine, die als Modell eines Allzweckcomputers betrachtet werden kann. Turing gilt weithin als Vater der theoretischen Informatik.

Turing, geboren in London, verbrachte seine prägenden Jahre in Südengland. Er schloss sein Grundstudium am King's College in Cambridge ab und promovierte anschließend 1938 an der Princeton University. Während des Zweiten Weltkriegs war Turing an der Government Code and Cypher School in Bletchley Park angestellt, der wichtigsten Einrichtung zum Entschlüsseln von Codes im Vereinigten Königreich, wo er zur Entwicklung der Ultra-Intelligenz beitrug. Er leitete Hut 8, die Einheit, die mit der Kryptoanalyse der deutschen Marine beauftragt war. Turing entwickelte innovative Techniken, um die Entschlüsselung deutscher Chiffren zu beschleunigen, und verbesserte insbesondere die polnische Bomba-Methode aus der Vorkriegszeit, ein elektromechanisches Gerät zur Ermittlung der Einstellungen der Enigma-Maschine. Seine Bemühungen waren maßgeblich an der Entschlüsselung abgefangener Kommunikation beteiligt, was den alliierten Streitkräften erheblich dabei half, die Achsenmächte während der Atlantikschlacht und anderen kritischen Konflikten zu besiegen.

Nach dem Krieg war Turing dem National Physical Laboratory angegliedert, wo er die Automatic Computing Engine konzipierte, ein bahnbrechendes Design für einen Computer mit gespeicherten Programmen. Im Jahr 1948 wechselte Turing an das Computing Machine Laboratory von Max Newman an der Universität Manchester, wo er zur Weiterentwicklung der frühen Manchester-Computer beitrug und sein Interesse an mathematischer Biologie weckte. Seine Forschung umfasste theoretische Arbeiten zu den chemischen Grundlagen der Morphogenese und Vorhersagen oszillierender chemischer Reaktionen, am Beispiel der Belousov-Zhabotinsky-Reaktion, die in den 1960er Jahren empirisch beobachtet wurde. Ungeachtet dieser bedeutenden Erfolge blieben seine Beiträge zu seinen Lebzeiten weitgehend unbeachtet, vor allem aufgrund der Einstufung eines Großteils seiner Arbeit unter das Official Secrets Act.

Im Jahr 1952 wurde Turing wegen homosexueller Handlungen strafrechtlich verfolgt. Als Alternative zur Inhaftierung entschied er sich für eine Hormonbehandlung, ein Verfahren, das umgangssprachlich als chemische Kastration bezeichnet wird. Turing starb am 7. Juni 1954 im Alter von 41 Jahren an einer Zyanidvergiftung. Während eine Untersuchung ergab, dass es sich bei seinem Tod um Selbstmord handelte, deuten die verfügbaren Beweise auch auf die Möglichkeit einer versehentlichen Vergiftung hin. Nach einer öffentlichen Kampagne im Jahr 2009 entschuldigte sich der damalige britische Premierminister Gordon Brown offiziell öffentlich für „die entsetzliche Art und Weise, wie [Turing] behandelt wurde“. Königin Elizabeth II. gewährte ihm 2013 eine posthume Begnadigung. Informell bezeichnet der Begriff „Alan-Turing-Gesetz“ ein britisches Gesetz aus dem Jahr 2017, das rückwirkend Personen begnadigt, die aufgrund historischer Gesetze, die homosexuelle Handlungen unter Strafe stellen, verwarnt oder verurteilt wurden.

Turing hinterließ ein bedeutendes Erbe in Mathematik und Informatik, das heute durch verschiedene Ehrungen, darunter Statuen, zahlreiche Widmungen und eine jährliche Auszeichnung zur Anerkennung von Innovationen in der Informatik, allgemein anerkannt wird. Sein Konterfei ist auf dem 50-Pfund-Schein der Bank of England abgebildet, der erstmals am 23. Juni 2021, zeitgleich mit seinem Geburtstag, ausgegeben wurde. In einer BBC-Serie aus dem Jahr 2019 wurde Turing in einer Zuschauerumfrage zum größten Wissenschaftler des 20. Jahrhunderts gekürt.

Der Kognitionswissenschaftler Douglas Hofstadter behauptet: „Der atheistische, homosexuelle, exzentrische und marathonlaufende Mathematiker A. M. Turing war zu einem großen Teil nicht nur für das Konzept von Computern, die prägnanten Theoreme über ihre Kräfte und eine klare Vorstellung von der Möglichkeit von Computergeistern verantwortlich, sondern auch für das Knacken deutscher Chiffren während des Zweiten Weltkriegs. Man kann mit Fug und Recht sagen, dass wir Alan Turing viel zu verdanken haben, was wir sind.“ nicht heute unter Nazi-Herrschaft.“

Frühes Leben und Bildung

Familie

Alan Turings Geburt ereignete sich in Maida Vale, London, zu einer Zeit, als sein Vater, Julius Mathison Turing, von seinen Aufgaben beim Indian Civil Service (ICS) unter der britischen Raj-Regierung beurlaubt war. Der Posten seines Vaters befand sich in Chatrapur, damals Teil der Madras-Präsidentschaft und heute im indischen Bundesstaat Odisha. Julius Mathison Turing war der Sohn von Reverend John Robert Turing und stammte aus einer schottischen Kaufmannsfamilie mit historischen Verbindungen zu den Niederlanden, zu denen auch eine Baronetz gehörte. Turings Mutter, Ethel Sara Turing (geb. Stoney), war die Tochter von Edward Waller Stoney, der als Chefingenieur der Madras Railways fungierte. Die Familie Stoney war ein protestantischer anglo-irischer Adel mit Wurzeln sowohl in der Grafschaft Tipperary als auch in der Grafschaft Longford. Ethel selbst verbrachte einen bedeutenden Teil ihres frühen Lebens in der Grafschaft Clare. Julius und Ethel formalisierten ihre Verbindung am 1. Oktober 1907 in der St. Bartholomew's Church of Ireland an der Clyde Road in Ballsbridge, Dublin.

Julius Turings berufliche Verpflichtungen beim ICS erforderten den Umzug der Familie nach Britisch-Indien, eine Region, in der sein eigener Großvater zuvor den Rang eines Generals in der bengalischen Armee innehatte. Dennoch äußerten sowohl Julius als auch Ethel den starken Wunsch, dass ihre Kinder in Großbritannien aufwachsen würden. Folglich richteten sie ihren Wohnsitz in Maida Vale, London, wo Alan Turing am 23. Juni 1912 geboren wurde. An diesen Geburtsort erinnert eine blaue Gedenktafel an der Außenseite des Gebäudes, aus dem später das Colonnade Hotel wurde. Turings älterer Bruder war John Ferrier Turing, der später der Vater von Dermot Turing, dem 12. Baronet der Turing-Linie, wurde. Im Jahr 1922 begegnete Turing Edwin Tenney Brewsters Werk Naturwunder, die jedes Kind kennen sollte, das er später als einen entscheidenden Einfluss ansah, der sein Interesse an wissenschaftlichen Untersuchungen weckte.

Während Turings frühem Leben blieb die Beamtenkommission seines Vaters aktiv, was dazu führte, dass seine Eltern häufig zwischen Hastings im Vereinigten Königreich und Indien pendelten. Während dieser Zeit wurden ihre beiden Söhne der Obhut eines pensionierten Armeeehepaares anvertraut. In Hastings wohnte Turing in der Baston Lodge auf dem Upper Maze Hill in St. Leonards-on-Sea, einem Ort, der heute durch eine blaue Gedenktafel gekennzeichnet ist. Diese Gedenktafel wurde am 23. Juni 2012 anlässlich des 100. Geburtstags von Turing enthüllt.

Im Jahr 1927 erwarben Turings Eltern ein Wohnhaus in Guildford, das während der Schulferien als Turings Zuhause diente. An diesen Ort erinnert ebenfalls eine blaue Gedenktafel.

Bildungshintergrund

Turings Eltern meldeten ihn in St. Michael's an, einer Grundschule in 20 Charles Road, St. Leonards-on-Sea, wo er im Alter von sechs bis neun Jahren besuchte. Die Schulleiterin würdigte insbesondere seine außergewöhnliche Begabung und bemerkte, dass Alan zwar „kluge und fleißige Jungen“ habe, aber ein Genie sei.

Von Januar 1922 bis 1926 erhielt Turing seine Ausbildung an der Hazelhurst Preparatory School, einer unabhängigen Einrichtung im Dorf Frant, damals in Sussex (heute East Sussex). 1926, im Alter von 13 Jahren, immatrikulierte er sich an der Sherborne School, einem unabhängigen Internat in der Marktgemeinde Sherborne, Dorset, wo er im Westcott House wohnte. Der Beginn seiner ersten Amtszeit fiel mit dem Generalstreik 1926 in Großbritannien zusammen; Allerdings war Turing so fest entschlossen, teilzunehmen, dass er eine unbegleitete 60 Meilen (97 km) lange Radtour von Southampton nach Sherborne unternahm und in einem Gasthaus übernachtete.

Turings angeborene Begabung für Mathematik und naturwissenschaftliche Disziplinen wurde von einigen Pädagogen in Sherborne nicht allgemein anerkannt, deren pädagogische Philosophie den klassischen Studien den Vorrang einräumte. Der Schulleiter teilte Turings Eltern mit und brachte seine Besorgnis zum Ausdruck: „Ich hoffe, dass er nicht zwischen zwei Stühle fällt. Wenn er an einer öffentlichen Schule bleiben will, muss er sich eine Bildung anstreben. Wenn er nur ein wissenschaftlicher Spezialist sein soll, verschwendet er seine Zeit an einer öffentlichen Schule.“ Ungeachtet dieser Perspektive bewies Turing durchweg außergewöhnliche Kompetenzen in seinen bevorzugten Fächern und löste 1927 erfolgreich anspruchsvolle mathematische Probleme ohne vorherige Unterweisung in elementarer Analysis. 1928, im Alter von 16 Jahren, beschäftigte sich Turing mit den Werken Albert Einsteins; Er verstand nicht nur das Material, sondern leitete möglicherweise auch Einsteins Herausforderungen an die Newtonsche Mechanik aus einem Text ab, in dem solche Kritiken nicht ausdrücklich geäußert wurden.

Christopher Morcom

Während seiner Zeit in Sherborne entwickelte Turing eine tiefe Freundschaft mit einem Kollegen, Christopher Collan Morcom (geboren am 13. Juli 1911, gestorben am 13. Februar 1930), eine Beziehung, die oft als Turings erste romantische Bindung bezeichnet wird. Diese Verbindung diente Turing als Inspirationsquelle für seine weiteren Unternehmungen; Es wurde jedoch durch Morcoms Tod im Februar 1930 auf tragische Weise beendet. Sein Tod war auf Komplikationen zurückzuführen, die durch Rindertuberkulose verursacht wurden, an der er sich mehrere Jahre zuvor durch den Verzehr infizierter Kuhmilch zugezogen hatte.

Dieser Vorfall traf Turing zutiefst, der seine Trauer in verstärkte akademische Aktivitäten kanalisierte und sich auf die wissenschaftlichen und mathematischen Themen konzentrierte, die er mit Morcom erforscht hatte. In einem Brief an Morcoms Mutter, Frances Isobel Morcom (geb. Swan), artikulierte Turing:

Ich bin sicher, ich hätte nirgendwo einen anderen Begleiter finden können, der so brillant und doch so charmant und ungehemmt ist. Ich betrachtete mein Interesse an meiner Arbeit und an Dingen wie der Astronomie (in die er mich einführte) als etwas, das ich mit ihm teilen sollte, und ich glaube, er empfand ein wenig dasselbe für mich ... Ich weiß, dass ich genauso viel Energie, wenn nicht sogar so viel Interesse in meine Arbeit stecken muss, als ob er am Leben wäre, denn das ist es, was er von mir erwarten würde.

Turing unterhielt nach Morcoms Tod noch längere Zeit eine Beziehung zu Morcoms Mutter, die durch einen Austausch von Korrespondenz und Geschenken gekennzeichnet war, die oft mit Morcoms Geburtstag zusammenfielen. Am 13. Februar 1933, einen Tag vor dem dritten Jahrestag von Morcoms Tod, schrieb Turing an Frau Morcom:

Ich gehe davon aus, dass Sie an Chris denken werden, wenn Sie dies erreicht. Das werde ich auch tun, und mit diesem Brief möchte ich Ihnen nur sagen, dass ich morgen an Chris und an Sie denken werde. Ich bin sicher, dass er jetzt genauso glücklich ist wie damals, als er hier war. Dein liebevoller Alan.

Einige Gelehrte postulieren, dass Morcoms Tod zur Entwicklung von Turings Atheismus und Materialismus beigetragen habe. Offensichtlich hielt er in dieser Zeit noch an Vorstellungen wie einem Geist fest, der sich vom physischen Körper unterscheidet und den Tod überleben kann. In einem späteren Brief, der auch an Morcoms Mutter gerichtet war, äußerte Turing:

Persönlich glaube ich, dass der Geist wirklich ewig mit der Materie verbunden ist, aber sicher nicht durch die gleiche Art von Körper ... Was die tatsächliche Verbindung zwischen Geist und Körper betrifft, bin ich der Meinung, dass der Körper einen „Geist“ festhalten kann, während der Körper lebendig und wach ist, sind die beiden fest miteinander verbunden. Wenn der Körper schläft, kann ich nicht erraten, was passiert, aber wenn der Körper stirbt, ist der „Mechanismus“ des Körpers, der den Geist festhält, verschwunden und der Geist findet früher oder später, vielleicht sofort, einen neuen Körper.

Universitätsausbildung und frühe Arbeiten zur Berechenbarkeit

Nach seinem Abschluss in Sherborne suchte Turing Stipendien an verschiedenen Colleges in Cambridge, darunter Trinity und King's, und sicherte sich schließlich ein Stipendium in Höhe von 80 £ pro Jahr (ungefähr 4.300 £ im Gegenwert von 2023), um das King's College zu besuchen. Dort setzte er von Februar 1931 bis November 1934 sein Grundstudium in Schedule B fort und schloss es mit Auszeichnung in Mathematik ab. Seine im November 1934 eingereichte Abschlussarbeit Über die Gaußsche Fehlerfunktion demonstrierte eine Variante des zentralen Grenzwertsatzes und wurde am 16. März 1935 offiziell angenommen. Im Frühjahr desselben Jahres begann Turing sein Masterstudium (Teil III), das er 1937 abschloss. Gleichzeitig veröffentlichte er seine erste wissenschaftliche Arbeit, einen einseitigen Artikel mit dem Titel Äquivalenz von linker und rechter Fast-Periodizität (eingereicht am 23. April), das im zehnten Band des Journal of the London Mathematical Society erschien. Anschließend wurde Turing aufgrund der Verdienste seiner Dissertation zum Fellow des King's College gewählt, wo er auch als Dozent tätig war. Turing wusste jedoch nicht, dass die spezifische Iteration des von ihm bewiesenen Theorems bereits 1922 von Jarl Waldemar Lindeberg aufgestellt worden war. Dennoch erkannte das Komitee die Originalität von Turings Methodik an und hielt seine Arbeit für verdienstvoll für die Gemeinschaft. Im Ausschussbericht von Abram Besicovitch wurde sogar behauptet, dass Turings Arbeit, wenn sie vor Lindebergs veröffentlicht worden wäre, „ein wichtiges Ereignis in der mathematischen Literatur dieses Jahres“ dargestellt hätte.

Von Frühjahr 1935 bis Frühjahr 1936 untersuchte Turing gleichzeitig mit Alonzo Church die Entscheidbarkeit von Problemen und baute dabei auf Gödels Unvollständigkeitssätzen auf. Mitte April 1936 hatte Turing Max Newman den ersten Entwurf seiner Forschung vorgelegt. Im selben Monat veröffentlichte Church seinen Aufsatz „An Unsolvable Problem of Elementary Number Theory“, in dem er Schlussfolgerungen präsentierte, die den damals unveröffentlichten Erkenntnissen von Turing entsprachen. Anschließend, am 28. Mai desselben Jahres, stellte Turing sein 36-seitiges Manuskript mit dem Titel „On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem“ fertig und reichte es zur Veröffentlichung ein. Dieses bahnbrechende Werk erschien in der Zeitschrift Proceedings of the London Mathematical Society und wurde in zwei Teilen veröffentlicht: der erste am 30. November und der zweite am 23. Dezember. In dieser Veröffentlichung überarbeitete Turing Kurt Gödels Erkenntnisse aus dem Jahr 1931 über die inhärenten Grenzen von Beweisen und Berechnungen. Er erreichte dies, indem er Gödels universelle, auf Arithmetik basierende formale Sprache durch eine Reihe formaler, vereinfachter hypothetischer Mechanismen ersetzte, die später als Turing-Maschinen Anerkennung fanden. Das Entscheidungsproblem wurde erstmals 1928 vom deutschen Mathematiker David Hilbert formuliert. Turing zeigte, dass seine „universelle Rechenmaschine“ die Fähigkeit besaß, jede erdenkliche mathematische Berechnung auszuführen, sofern sie algorithmisch ausgedrückt werden konnte. Darüber hinaus stellte er die Unlösbarkeit des Entscheidungsproblems fest, indem er zunächst die Unentscheidbarkeit des Halteproblems für Turing-Maschinen bewies, was bedeutet, dass kein Algorithmus bestimmen kann, ob eine Turing-Maschine irgendwann ihren Betrieb einstellt. Diese besondere Arbeit wurde als „mit Abstand die einflussreichste Mathematikarbeit der Geschichte“ gefeiert.

Während Turings Beweis kurz nach Churchs analogem Beweis erschien, der die Lambda-Kalküle nutzte, ist Turings Methodik deutlich verständlicher und intuitiver. Seine Arbeit führte auch das Konzept einer „universellen Maschine“ (derzeit als universelle Turing-Maschine bezeichnet) ein und ging davon aus, dass ein solches Gerät die Funktionen jedes anderen Rechenapparats nachahmen könnte (eine Fähigkeit, die auch Churchs Lambda-Kalkül innewohnt). Gemäß der Church-Turing-These sind sowohl Turing-Maschinen als auch die Lambda-Kalküle theoretisch in der Lage, jede berechenbare Funktion auszuführen. John von Neumann erkannte Turings Artikel als grundlegende Quelle für das Kernkonzept des modernen Computers. Derzeit sind Turingmaschinen nach wie vor ein grundlegendes Forschungsthema innerhalb der Berechnungstheorie.

Zwischen September 1936 und Juli 1938 setzte Turing hauptsächlich sein Studium bei Church an der Princeton University fort und war im zweiten Jahr als Jane Eliza Procter Visiting Fellow tätig. Über seine rein mathematischen Bemühungen hinaus beschäftigte er sich mit kryptologischer Forschung und konstruierte drei von vier Stufen eines elektromechanischen Binärmultiplikators. Im Juni 1938 erlangte er seinen Doktortitel an der Fakultät für Mathematik in Princeton; In seiner Doktorarbeit Systems of Logic Based on Ordinals stellte er das Konzept der Ordinallogik und die Idee des relativen Rechnens vor, bei dem Turing-Maschinen mit „Orakeln“ erweitert werden, um die Untersuchung von Problemen zu erleichtern, die für Standard-Turing-Maschinen unlösbar sind. Obwohl von Neumann versuchte, ihn als Postdoktoranden einzustellen, entschied sich Turing für eine Rückkehr ins Vereinigte Königreich.

Beruflicher Werdegang und Forschungsbeiträge

Nach seiner Rückkehr nach Cambridge besuchte Turing 1939 eine Vorlesungsreihe von Ludwig Wittgenstein, in der es um die Grundprinzipien der Mathematik ging. Diese Vorlesungen wurden akribisch wörtlich aus Studentennotizen rekonstruiert, wobei Einwürfe von Turing und anderen Teilnehmern berücksichtigt wurden. Turing und Wittgenstein führten erhebliche Debatten und Meinungsverschiedenheiten, wobei Turing den Formalismus befürwortete, während Wittgenstein behauptete, dass die Mathematik Wahrheiten erfinde, anstatt absolute Wahrheiten zu entdecken.

Kryptanalytische Operationen

Während des Zweiten Weltkriegs spielte Turing eine entscheidende Rolle bei der Entschlüsselung deutscher Chiffren in Bletchley Park. Laut der Historikerin und Kriegscodeknackerin Asa Briggs war „in Bletchley außergewöhnliches Talent, ja sogar Genie, gefragt, und Turing besaß dieses Genie.“

Ab September 1938 begann Turing eine Teilzeitbeschäftigung bei der Government Code and Cypher School (GC&CS), der wichtigsten Codeknacker-Agentur des Vereinigten Königreichs. Sein Hauptaugenmerk lag zusammen mit Dilly Knox, einem leitenden GC&CS-Kryptoanalytiker, auf der Kryptoanalyse der Enigma-Verschlüsselungsmaschine, die von Nazi-Deutschland eingesetzt wurde. Nach einer Konferenz im Juli 1939 in der Nähe von Warschau, bei der das polnische Chiffrierbüro britischen und französischen Vertretern die Rotorverkabelung und Entschlüsselungsmethode der Enigma-Maschine offenlegte, entwickelten Turing und Knox eine umfassendere Lösung. Die polnische Technik basierte jedoch auf einem unsicheren Indikatorverfahren, das die Deutschen später im Mai 1940 änderten. Turings Methodik war universeller anwendbar und nutzte eine krippenbasierte Entschlüsselung. Anschließend entwickelte er die Funktionsspezifikationen für die Bombe, eine verbesserte Version der polnischen Bombe.

Am 4. September 1939, dem Tag nach der Kriegserklärung des Vereinigten Königreichs an Deutschland, meldete sich Turing zum Dienst in Bletchley Park, das während des Krieges als operatives Hauptquartier für GC&CS diente. In Übereinstimmung mit dem gesamten Bletchley-Personal wurde er beauftragt, das „Official Secrets Act“ zu unterzeichnen und sich damit zur absoluten Vertraulichkeit seiner Arbeit in der Einrichtung zu verpflichten, mit ausdrücklichen Bestimmungen für schwerwiegende rechtliche Konsequenzen im Falle einer Nichteinhaltung.

Die Designspezifikation der Bombe stellte den ersten Erfolg von fünf bedeutenden kryptoanalytischen Durchbrüchen dar, die Turing während des Konflikts zugeschrieben wurden. Zu seinen späteren Beiträgen gehörten: Entschlüsselung des von der deutschen Marine verwendeten Indikatorverfahrens; Formulierung einer statistischen Methodik namens Banburismus, um die Einsatzeffizienz der Bomben zu verbessern; Entwicklung eines Prozesses namens Turingery zur Bestimmung der Nockenkonfigurationen der Räder der Chiffriermaschine Lorenz SZ 40/42 (Tunny); und kurz vor Kriegsende die Entwicklung eines tragbaren sicheren Sprachverschlüsselers mit dem Codenamen Delilah im Hanslope Park.

Turing hat die Kryptologie durch seine innovative Anwendung statistischer Techniken zur Optimierung der Bewertung verschiedener Möglichkeiten innerhalb des Code-Knacker-Paradigmas erheblich weiterentwickelt. Er verfasste zwei bahnbrechende Arbeiten über mathematische Methoden mit den Titeln The Applications of Probability to Cryptography und Paper on Statistics of Repetitions. Diese Dokumente waren für GC&CS und ihre Nachfolgeorganisation GCHQ von so großer Bedeutung, dass sie weiterhin geheim blieben und erst im April 2012, zeitgleich mit dem Vorabend seines 100. Geburtstags, zur öffentlichen Veröffentlichung im britischen Nationalarchiv freigegeben wurden. Ein GCHQ-Mathematiker, der ausschließlich als „Richard“ identifiziert wurde, bemerkte damals, dass die siebzigjährige Beschränkung dieser Inhalte gemäß dem Official Secrets Act ihre entscheidende Bedeutung und dauerhafte Relevanz für die Kryptoanalyse der Nachkriegszeit unterstreiche.

Er erklärte, dass die anhaltende Einschränkung dieser Inhalte „ihre immense grundlegende Bedeutung für unser Fachgebiet zeigt“. In den Dokumenten wird die Anwendung der „mathematischen Analyse zur Ermittlung der wahrscheinlichsten Einstellungen und damit der Erleichterung ihrer schnellen Prüfung“ erläutert. Richard wies weiter darauf hin, dass das GCHQ den beiden Papieren sorgfältig alle relevanten Informationen entnommen habe und daher „mit deren Veröffentlichung in der Öffentlichkeit einverstanden“ sei.

Im Bletchley Park war Turing weithin für seine Exzentrizität bekannt. Seine Kollegen bezeichneten ihn allgemein als „Prof“, und seine maßgebliche Arbeit an der Enigma-Maschine wurde umgangssprachlich als „Buch des Profs“ bezeichnet. Der Historiker Ronald Lewin dokumentierte die Beobachtungen von Jack Good, einem befreundeten Kryptoanalytiker, der mit Turing zusammenarbeitete, über seinen Kollegen:

In der ersten Juniwoche litt er jedes Jahr unter schwerem Heuschnupfen, was ihn dazu veranlasste, mit dem Fahrrad zu seinem Büro zu fahren und dabei eine Dienstgasmaske zu tragen, um die Pollenbelastung zu mildern. Sein Fahrrad hatte ein wiederkehrendes mechanisches Problem: Die Kette löste sich häufig. Anstatt eine Reparatur in Anspruch zu nehmen, zählte er die Pedalumdrehungen akribisch und stieg präventiv ab, um die Kette manuell neu einzustellen. Ein weiterer Ausdruck seines exzentrischen Verhaltens bestand darin, seinen persönlichen Becher an Kühlerrohre zu ketten, um Diebstahl zu verhindern.

Peter Hilton dokumentierte seine beruflichen Interaktionen mit Turing innerhalb von Hut 8 in seiner Publikation „Reminiscences of Bletchley Park“, die in A Century of Mathematics in America:

vorgestellt wird

Die Begegnung mit einem wahren Genie kommt selten vor. In akademischen Kreisen erleben Wissenschaftler häufig die intellektuelle Anregung durch begabte Kollegen. Während ihre Beiträge bewundernswert und ihre Ursprünge oft erkennbar sind, könnte man sogar das Potenzial erkennen, unabhängig ähnliche Ideen entwickelt zu haben. Im Gegensatz dazu ruft die Auseinandersetzung mit dem Intellekt eines Genies ein besonderes Gefühl hervor, das von tiefem Staunen und Aufregung geprägt ist und aus der Erkenntnis einer Intelligenz und Sensibilität von beispielloser Tiefe und Innovation resultiert. Alan Turing war ein Beispiel für dieses Genie. Einzelpersonen, darunter der Autor, der aufgrund der einzigartigen Anforderungen des Zweiten Weltkriegs die außergewöhnliche und unvorhergesehene Gelegenheit hatte, mit Turing zusammenzuarbeiten und sich mit Turing anzufreunden, zeugen von einer unvergesslichen und äußerst wohltuenden Erfahrung.

Während seiner Amtszeit in Bletchley lief Turing, ein erfahrener Langstreckenläufer, manchmal die 40 Meilen (64 km) nach London zu Meetings und stellte damit seine Fähigkeit zu Weltklasse-Marathonleistungen unter Beweis. Er versuchte, sich für die britische Olympiamannschaft 1948 zu qualifizieren, wurde jedoch durch eine Verletzung daran gehindert. Bemerkenswert ist, dass seine Zeit beim Marathon nur 11 Minuten langsamer war als die 2 Stunden und 35 Minuten, die der britische Olympia-Zweite Thomas Richards erreichte. Seine außergewöhnlichen Fähigkeiten zeigten sich, als er im Alleingang die Walton Athletic Club-Gruppe überholte und sich als ihr Spitzenläufer erwies. Auf die Frage nach der Intensität seines Trainingsprogramms antwortete er:

Mein Beruf ist so anspruchsvoll, dass kräftiges Laufen das einzige Mittel ist, um mentale Belastungen zu lindern und ein Gefühl der Befreiung zu erreichen.

Angesichts der Komplexität der kontrafaktischen Geschichte und der spekulativen Natur der Bestimmung alternativer Ergebnisse ist es von Natur aus schwierig, den genauen Einfluss der Ultra-Geheimdienste auf den Krieg zu ermitteln, wenn sich bestimmte historische Ereignisse anders entwickelt hätten. Dennoch ging der offizielle Kriegshistoriker Harry Hinsley davon aus, dass diese Bemühungen den Konflikt in Europa um mehr als zwei Jahre verkürzten. Er schränkte diese Einschätzung ein, indem er feststellte, dass der Einfluss der Atombombe oder anderer potenzieller Entwicklungen darin nicht berücksichtigt sei.

Nach der Einstellung der Feindseligkeiten wurde ein Memorandum an das gesamte Personal von Bletchley Park verteilt, in dem bekräftigt wurde, dass das Schweigegebot des Official Secrets Act auf unbestimmte Zeit über das Kriegsende hinaus bestand. Folglich blieb sein spezifisches Werk trotz Turings Ernennung zum Officer of the Order of the British Empire (OBE) durch König Georg VI. im Jahr 1946 aufgrund seiner Verdienste während des Krieges für längere Zeit geheim.

Bombe

Kurz nach seiner Ankunft in Bletchley Park entwarf Turing ein elektromechanisches Gerät namens bombe, das sich beim Entschlüsseln von Enigma-Nachrichten als wirksamer erwies als die polnische bomba kryptologiczna, die Quelle seiner Nomenklatur. Erweitert durch eine vom Mathematiker Gordon Welchman vorgeschlagene Verbesserung entwickelte sich die Bombe zum wichtigsten und automatisiertesten Instrument zur Entschlüsselung von Enigma-verschlüsselter Kommunikation.

Die Bombe suchte systematisch nach potenziell korrekten Einstellungen für eine Enigma-Nachricht, einschließlich Rotorreihenfolge, Rotoreinstellungen und Plugboard-Konfigurationen, indem sie ein geeignetes Crib verwendete, das als Segment wahrscheinlichen Klartextes definiert war. Für jede denkbare Rotoreinstellung – von etwa 1019 Zuständen bis zu 1022 Zuständen für die U-Boot-Variante mit vier Rotoren – führte die Bombe eine elektromechanisch implementierte Folge logischer Schlussfolgerungen aus, die aus der Krippe abgeleitet wurden.

Die Bombe wurde entwickelt, um Widersprüche zu identifizieren, dadurch falsche Einstellungen zu beseitigen und zur nächsten Möglichkeit überzugehen. Die Mehrzahl der potenziellen Settings führte zu Widersprüchen und wurde folglich verworfen, so dass nur eine begrenzte Anzahl einer gründlichen Untersuchung bedarf. Ein Widerspruch trat auf, als ein verschlüsseltes Zeichen wieder in seine ursprüngliche Klartextform entschlüsselt wurde, ein Ergebnis, das durch das Design der Enigma unmöglich gemacht wurde. Die erste Bombe wurde am 18. März 1940 in Betrieb genommen.

Aktion an diesem Tag

Ende 1941 waren Turing und seine Kollegen, die Kryptoanalytiker Welchman, Hugh Alexander und Stuart Milner-Barry, frustriert. Trotz der Einrichtung eines effektiven Systems zur Entschlüsselung von Enigma-Signalen, das auf polnischen Grundlagenarbeiten aufbaute, wurde ihre Einsatzkapazität durch unzureichendes Personal und eine begrenzte Anzahl von Bomben eingeschränkt, was die Übersetzung aller abgefangenen Nachrichten verhinderte. Im Sommer wurden erhebliche Fortschritte erzielt, die zu einer Reduzierung der Schiffsverluste auf unter 100.000 Tonnen pro Monat führten; Frühere Versuche, über offizielle Kanäle mehr Personal und Mittel für mehr Bomben zu sichern, hatten sich jedoch als erfolglos erwiesen.

Am 28. Oktober reichte die Gruppe, bei der Turing an erster Stelle stand, direkt eine Petition bei Winston Churchill ein, in der sie ihre operativen Herausforderungen detailliert darlegte. Ihre Korrespondenz verdeutlichte das bescheidene Ausmaß ihres Bedarfs im Vergleich zu den erheblichen militärischen Personal- und Finanzausgaben und im Gegensatz zu der erheblichen Unterstützung, die sie den Streitkräften leisten könnten. Andrew Hodges, Turings Biograf, bemerkte anschließend: „Dieser Brief hatte eine elektrisierende Wirkung.“ Churchill reagierte mit einem Memorandum an General Ismay, in dem es hieß: „MASSNAHMEN AN DIESEM TAG. Stellen Sie sicher, dass alles, was sie wollen, höchste Priorität hat, und berichten Sie mir, dass dies geschehen ist.“ Bis zum 18. November bestätigte der Geheimdienstchef, dass alle notwendigen Maßnahmen umgesetzt würden. Obwohl die Kryptografen von Bletchley Park nichts von der direkten Intervention des Premierministers wussten, erzählte Milner-Barry später: „Alles, was uns auffiel, war, dass fast von diesem Tag an die schwierigen Wege auf wundersame Weise glatter wurden.“ Letztendlich waren bei Kriegsende über zweihundert Bomben einsatzbereit.

Hut 8 und das Naval Enigma

Turing übernahm die herausfordernde Aufgabe, die deutsche Marine-Enigma zu entschlüsseln, motiviert durch den Mangel an anderen engagierten Bemühungen auf diesem Gebiet, der ihm eine ausschließliche Konzentration ermöglichte. Bis Dezember 1939 löste er erfolgreich die kritische Komponente des Marine-Indikatorsystems, ein System, das deutlich komplizierter war als die Systeme anderer Militärzweige.

Gleichzeitig konzipierte er Banburismus, eine sequentielle statistische Methode – später von Abraham Wald als sequentielle Analyse bezeichnet –, die die Entschlüsselung der Marine-Enigma erleichtern sollte. Turing äußerte anfängliche Unsicherheit hinsichtlich seiner praktischen Wirksamkeit und erklärte: „Obwohl ich nicht sicher war, ob es in der Praxis funktionieren würde, und tatsächlich nicht sicher war, bis einige Tage tatsächlich angebrochen waren.“ Für diese Technik entwickelte er ein Maß für die Beweiskraft, das er als Verbot bezeichnete. Banburismus ermöglichte die Eliminierung spezifischer Enigma-Rotorsequenzen und verkürzte dadurch die Zeit, die zum Testen der Einstellungen an den Bomben erforderlich war, erheblich. Anschließend wurde diese sequentielle Anhäufung von Beweisen unter Verwendung von Deziban (ein Zehntel eines Bans) in der Kryptoanalyse der Lorenz-Chiffre angewendet.

Im November 1942 reiste Turing in die Vereinigten Staaten, wo er mit Kryptoanalytikern der US-Marine in Washington an der Enigma-Entschlüsselung für die Marine und der Bombenentwicklung zusammenarbeitete. Zu seiner Reiseroute gehörte auch ein

Turings Einschätzung des amerikanischen Bombendesigns war ausgesprochen unenthusiastisch, wie seine Bemerkungen belegen:

Das amerikanische Bombenprogramm sah die Produktion von 336 Bomben vor, eine für jede Radbestellung. Ich lächelte innerlich über die Konzeption der Bombe-Hütte-Routine, die dieses Programm implizierte, dachte aber, dass es keinen besonderen Zweck erfüllen würde, darauf hinzuweisen, dass wir sie nicht wirklich auf diese Weise nutzen würden. Ihr Test (von Kommutatoren) kann kaum als schlüssig angesehen werden, da sie den Sprung nicht mit elektronischen Stopperkennungsgeräten testeten. Niemandem scheint etwas über Ruten, Beamte oder Banburismus gesagt zu werden, es sei denn, er unternimmt wirklich etwas dagegen.

Während dieses Besuchs trug Turing auch zur Entwicklung sicherer Sprachgeräte bei Bell Labs bei. Anschließend kehrte er im März 1943 nach Bletchley Park zurück. In seiner Abwesenheit hatte Hugh Alexander offiziell die Leitung von Hut 8 übernommen, eine Rolle, die er de facto über einen längeren Zeitraum innehatte, da Turing nur begrenzt in den täglichen Betrieb der Abteilung eingebunden war. Nach seiner Rückkehr wechselte Turing in eine allgemeine Beraterfunktion für Kryptoanalyse in Bletchley Park.

Alexander dokumentierte Turings Beiträge wie folgt:

Es ist zweifelsfrei erwiesen, dass Turings Beiträge der wichtigste Faktor für den Erfolg von Hut 8 waren. In der Anfangsphase war er der einzige Kryptograf, der die Lösbarkeit des Problems erkannte und seine Lösung in Angriff nahm. Er war nicht nur hauptverantwortlich für die grundlegenden theoretischen Fortschritte innerhalb der Hut, sondern teilte auch die Hauptverantwortung mit Welchman und Keen für die Entwicklung der Bombe. Während die absolute Unentbehrlichkeit selten behauptet wird, war Turings Rolle in Hut 8 nachweislich entscheidend. Pionierleistungen verschwinden oft aus dem kollektiven Gedächtnis, da spätere Erfahrungen und etablierte Routinen komplexe Aufgaben vereinfachen, und zahlreiche Mitarbeiter von Hut 8 erkannten, dass die tiefgreifende Wirkung von Turings Beiträgen von außen weitgehend unbeachtet blieb.

Turingery

Im Juli 1942 entwickelte Turing eine als Turingery (oder umgangssprachlich Turingismus) bezeichnete Methode zur Verwendung gegen Lorenz-Chiffriernachrichten, die von der deutschen Geheimschreiber-Maschine erzeugt wurden. Bei diesem Gerät handelte es sich um einen Fernschreiber-Rotorchiffrieraufsatz, der in Bletchley Park intern als Tunny bezeichnet wurde. Bei Turingery handelte es sich um eine Rad-Brechtechnik, insbesondere um ein Verfahren zur Bestimmung der Nockenkonfigurationen von Tunnys Rotoren. Turing erleichterte außerdem die Einführung von Tommy Flowers in das Tunny-Team; Anschließend konstruierte Flowers unter der Leitung von Max Newman den Colossus-Computer. Diese Maschine, die als weltweit erster programmierbarer digitaler elektronischer Computer gilt, löste den weniger hochentwickelten Heath Robinson ab und ermöglichte aufgrund ihrer höheren Verarbeitungsgeschwindigkeit die effektive Anwendung statistischer Entschlüsselungsmethoden. Es wurde fälschlicherweise behauptet, dass Turing eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Colossus-Computers gespielt habe. Während Turingery und die statistische Methodik des Banburismus unbestreitbar die kryptoanalytischen Strategien für die Lorenz-Chiffre beeinflussten, war Turing selbst nicht direkt an der Entwicklung des Colossus beteiligt.

Delilah

Im Anschluss an seine Tätigkeit bei Bell Labs in den Vereinigten Staaten untersuchte Turing das Konzept der elektronischen Sprachverschlüsselung in Telefonnetzen. In der letzten Phase des Konflikts wechselte er zum Radio Security Service des Secret Service (später HMGCC) in Hanslope Park. An diesem Standort erweiterte er sein Fachwissen im Bereich Elektronik, unterstützt von REME-Beamter Donald Bayley. Gemeinsam begannen sie mit der Entwicklung und Herstellung eines tragbaren sicheren Sprachkommunikationsgeräts mit der Bezeichnung Delilah. Obwohl die Maschine für vielfältige Anwendungen konzipiert war, erwies sie sich für die Funkübertragung über große Entfernungen als ungeeignet. Letztendlich erfolgte die Fertigstellung von Delilah zu spät für einen Einsatz im Krieg. Trotz der vollen Funktionalität des Systems, die durch Turings Demonstration vor Beamten, bei der es um die Ver- und Entschlüsselung einer Sprachaufzeichnung von Winston Churchill ging, belegt wurde, wurde Delilah nicht offiziell adoptiert. Darüber hinaus beriet Turing Bell Labs bei der Entwicklung von SIGSALY, einem sicheren Sprachsystem, das in den letzten Kriegsjahren implementiert wurde.

Frühe Computer und der Turing-Test

Von 1945 bis 1947 lebte Turing in Hampton, London, und beschäftigte sich gleichzeitig mit der Entwicklung der Automatic Computing Engine (ACE) am National Physical Laboratory (NPL). Am 19. Februar 1946 legte er eine bahnbrechende Arbeit vor, in der er den ersten umfassenden Entwurf für einen Computer mit gespeicherten Programmen skizzierte. Während von Neumanns unvollendeter Erster Entwurf eines Berichts über den EDVAC Turings Veröffentlichung vorausging, bot er deutlich weniger Details. John R. Womersley, Superintendent der NPL-Mathematikabteilung, bemerkte, dass es „eine Reihe von Ideen enthält, die Dr. Infolgedessen verzögerte sich der Beginn des Projekts, was zu seiner Ernüchterung führte. Ende 1947 begann er ein Sabbatjahr in Cambridge, in dem er eine grundlegende Abhandlung mit dem Titel Intelligent Machinery verfasste, die bis nach seinem Tod unveröffentlicht blieb. Gleichzeitig mit seinem Sabbatical in Cambridge wurde in seiner Abwesenheit der Pilot ACE gebaut. Dieser Prototyp führte sein erstes Programm am 10. Mai 1950 durch und beeinflusste maßgeblich zahlreiche spätere globale Computerdesigns, insbesondere den englischen Electric DEUCE und den amerikanischen Bendix G-15. Die vollständige Iteration von Turings ACE wurde erst postmortal realisiert.

Die Memoiren des deutschen Computerpioniers Heinz Billing vom Max-Planck-Institut für Physik, herausgegeben von Genscher, Düsseldorf, dokumentieren ein Treffen zwischen Turing und Konrad Zuse. Diese Begegnung fand 1947 in Göttingen statt und war als Kolloquium angelegt. Zu den Teilnehmern gehörten Womersley, Turing und Porter als Vertreter Englands sowie deutsche Forscher wie Zuse, Walther und Billing. Weitere Einzelheiten finden sich in Herbert Bruderers Konrad Zuse und die Schweiz.

Im Jahr 1948 erhielt Turing eine Anstellung als Dozent am Fachbereich Mathematik der Universität Manchester. Sein Wohnsitz befand sich in „Copper Folly“, 43 Adlington Road, Wilmslow. Im folgenden Jahr übernahm er die Rolle des stellvertretenden Direktors am Computing Machine Laboratory und trug zur Softwareentwicklung für den Manchester Mark 1 bei, einen der bahnbrechenden Speicherprogrammcomputer. Turing verfasste die erste Version des Programmierhandbuchs für diese Maschine, wurde in die Manchester Literary and Philosophical Society gewählt und wurde von Ferranti als Berater für die Entwicklung ihrer kommerzialisierten Ferranti Mark 1-Maschine engagiert. Ferranti vergütete ihn bis zu seinem Tod weiterhin für seine Beratungsleistungen. Gleichzeitig verfolgte er abstraktere mathematische Forschungen und untersuchte in seiner bahnbrechenden Arbeit „Computing Machinery and Intelligence“ die Herausforderung der künstlichen Intelligenz und schlug ein Experiment vor, das später als Turing-Test bezeichnet wurde und darauf abzielte, ein Kriterium für maschinelle Intelligenz festzulegen. Das Kernkonzept ging davon aus, dass ein Computer als zum „Denken“ fähig angesehen werden könnte, wenn ein menschlicher Gesprächspartner ihn durch Gesprächsinteraktion nicht von einem Menschen unterscheiden könnte. In derselben Veröffentlichung plädierte Turing für die Entwicklung eines einfacheren Programms zur Nachahmung des Geistes eines Kindes, das dann einen Bildungsprozess durchlaufen könnte, anstatt zu versuchen, den Geist eines Erwachsenen direkt zu simulieren. Eine umgekehrte Anwendung des Turing-Tests wird im Internet häufig in Form von CAPTCHA-Tests eingesetzt, mit denen festgestellt werden soll, ob ein Benutzer ein Mensch oder ein Computer ist.

Im Jahr 1948 arbeitete Turing mit seinem ehemaligen Studienkollegen D.G. Champernowne, um mit der Entwicklung eines Schachprogramms für einen hypothetischen Computer zu beginnen. Das 1950 abgeschlossene Programm erhielt den Namen Turochamp. Ein Versuch, es 1952 auf einem Ferranti Mark 1 zu implementieren, erwies sich als erfolglos, da dem Computer die erforderliche Rechenleistung zur Ausführung des Programms fehlte. Folglich führte Turing das Programm manuell aus, indem er den algorithmischen Anweisungen Seite für Seite folgte und die Züge auf einem Schachbrett ausführte, wobei jeder Zug etwa dreißig Minuten dauerte. Dieses Spiel wurde dokumentiert. Garry Kasparov bemerkte, dass Turings Programm eine „erkennbare Schachpartie“ aufwies. Während das Programm von Turings Kollegen Alick Glennie besiegt wurde, deuten anekdotische Berichte darauf hin, dass es sich einen Sieg über Champernownes Frau Isabel sicherte.

Der Turing-Test ist ein bedeutender, typisch provokativer und dauerhafter Beitrag zum anhaltenden Diskurs über künstliche Intelligenz, der seit über einem halben Jahrhundert andauert.

Musterbildung und Mathematische Biologie

Im Jahr 1951, im Alter von 39 Jahren, verlagerte Turing seinen Fokus auf die mathematische Biologie, was im Januar 1952 mit der Veröffentlichung seines bahnbrechenden Werks „The Chemical Basis of Morphogenesis“ gipfelte. Seine Forschung konzentrierte sich auf Morphogenese, den biologischen Prozess, der die Bildung von Mustern und Strukturen in lebenden Organismen steuert. Turing postulierte, dass ein Reaktions-Diffusionssystem, bei dem Chemikalien räumlich reagieren und diffundieren, die primären Mechanismen der Morphogenese aufklären könnte. Er nutzte Systeme partieller Differentialgleichungen, um katalytische chemische Reaktionen zu modellieren. Beispielsweise weist eine autokatalytische Reaktion, bei der ein Katalysator A für eine Reaktion wesentlich ist, die anschließend mehr Katalysator A erzeugt, eine positive Rückkopplung auf, die für die Modellierung mit nichtlinearen Differentialgleichungen zugänglich ist. Turing zeigte, dass unterschiedliche Muster entstehen könnten, wenn die chemische Reaktion nicht nur Katalysator A, sondern auch einen Inhibitor B erzeugte, der die Produktion von A verlangsamte. Wenn A und B dann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten innerhalb eines Mediums diffundieren, könnte diese unterschiedliche Diffusion Regionen schaffen, in denen entweder A oder B vorherrschen. Die Bestimmung des genauen Ausmaßes dieser Muster hätte erhebliche Rechenleistung erfordert, die 1951 nicht ohne weiteres zugänglich war; Folglich verließ sich Turing auf lineare Näherungen, um die Gleichungen manuell zu lösen. Diese manuellen Berechnungen lieferten qualitativ genaue Ergebnisse und sagten beispielsweise eine homogene Mischung voraus, die regelmäßig beabstandete, feste rote Flecken aufweist. Gleichzeitig führte der russische Biochemiker Boris Belousov Experimente durch, die zu vergleichbaren Ergebnissen führten; Seine Ergebnisse stießen jedoch auf Veröffentlichungsbarrieren, da die vorherrschende Voreingenommenheit darauf hindeutete, dass solche Phänomene im Widerspruch zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik stünden. Belousov hatte keine Kenntnis von Turings Veröffentlichung in den Philosophical Transactions of the Royal Society.

Obwohl Turings Forschungen zur Morphogenese der Aufklärung der Struktur und Funktion der DNA vorangingen, behalten sie ihre zeitgenössische Bedeutung und gelten als grundlegender Beitrag zur mathematischen Biologie. Ein Teil dieser Forschung zielte darauf ab, die Phyllotaxie von Pflanzen zu verstehen, insbesondere die Bildung von Pflanzenprimordien in einem Ring um das apikale Meristem während des Wachstums und der Entwicklung, die oft Fibonacci-Sequenzen folgen. Eine frühe praktische Anwendung von Turings Theorie war James Murrays Erklärung der charakteristischen Flecken- und Streifenmuster, die auf dem Fell verschiedener Katzenarten beobachtet wurden. Nachfolgende Untersuchungen deuten darauf hin, dass Turings System teilweise für die Entwicklung von Strukturen wie „Federn, Haarfollikeln, dem Verzweigungsmuster der Lunge und sogar der Links-Rechts-Asymmetrie, die das Herz auf der linken Seite der Brust positioniert“ verantwortlich ist. Im Jahr 2012 stellten Sheth et al. zeigten, dass die Löschung von Hox-Genen bei Mäusen zu einer erhöhten Anzahl von Fingern führt, ohne die Gesamtgröße der Gliedmaßen zu verändern, was darauf hindeutet, dass Hox-Gene die Fingerbildung regulieren, indem sie die Wellenlänge eines Turing-artigen Mechanismus modulieren. Weitere Arbeiten im Zusammenhang mit dieser Arbeit wurden erst mit der Veröffentlichung der Collected Works of A. M. Turing im Jahr 1992 zugänglich.

Im Jahr 2023 validierte eine von der American Physical Society vorgelegte Studie experimentell Turings mathematische Modellhypothese. Bei dem Experiment wurden Chiasamen in gleichmäßigen Schichten in Schalen kultiviert und anschließend die Feuchtigkeitsverfügbarkeit manipuliert. Forscher passten Parameter systematisch an, die denen in Turings Gleichungen entsprachen, was zur Entstehung von Mustern führte, die denen in natürlichen Ökosystemen analog waren. Diese Untersuchung gilt als das erste Beispiel, bei dem Experimente mit lebender Vegetation Turings mathematische Erkenntnisse empirisch bestätigt haben.

Persönliches Leben

Versteckte Wertsachen

In den 1940er Jahren veranlasste Turing die Sorge vor einem möglichen Verlust seines Vermögens während einer deutschen Invasion, seine Ersparnisse zu sichern. Um diese Mittel zu sichern, erwarb er zwei Silberbarren mit einem Gesamtgewicht von 3.200 Unzen (90 kg) und einem Wert von 250 £ (entspricht inflationsbereinigt 8.000 £ oder 48.000 £ zum Spotpreis im Jahr 2022), die er anschließend in einem Waldgebiet neben Bletchley Park beisetzte. Als er zurückkam, um das Silber zu holen, stellte Turing fest, dass er seine eigenen kryptografischen Notizen mit der genauen Position der versteckten Wertgegenstände nicht entziffern konnte. Diese Unfähigkeit, die durch spätere Renovierungsarbeiten in der Gegend noch verstärkt wurde, führte dazu, dass er das Silber dauerhaft nicht zurückgewinnen konnte.

Engagement

Im Jahr 1941 machte Turing Joan Clarke, einer befreundeten Mathematikerin und Kryptoanalytikerin, mit der er in Hut 8 zusammenarbeitete, einen Heiratsantrag; Ihr Engagement war jedoch nur von kurzer Dauer. Nach seiner Offenlegung seiner Homosexualität gegenüber Clarke, der Berichten zufolge von der Enthüllung „unbeeindruckt“ blieb, kam Turing zu dem Schluss, dass er mit der Ehe nicht fortfahren könne.

Schach

Turing entwickelte vor dem Schachboxen eine hybride Schachvariante, bekannt als Round-the-House-Schach. Bei diesem Spiel führte ein Spieler einen Schachzug aus und rannte dann physisch um das Haus herum, während der Gegner seinen Zug abschließen musste, bevor der erste Spieler zurückkehrte.

Verurteilung wegen Homosexualität und grober Unanständigkeit

Im Dezember 1951 traf Turing Arnold Murray, einen arbeitslosen 19-Jährigen, auf der Oxford Road in Manchester, in der Nähe des Regal Cinema, und lud ihn anschließend zum Mittagessen ein. Ihre anschließenden Treffen führten im Januar 1952 zur Aufnahme einer intimen Beziehung. Am 23. Januar wurde in Turings Wohnung in Wilmslow eingebrochen. Murray informierte Turing über seine Bekanntschaft mit dem Einbrecher und veranlasste Turing, den Vorfall der Polizei zu melden. Während der anschließenden Untersuchung gab Turing seine sexuelle Beziehung zu Murray bekannt. Da homosexuelle Handlungen zu diesem Zeitpunkt im Vereinigten Königreich Straftaten darstellten, wurden beide Personen gemäß Abschnitt 11 des Criminal Law Amendment Act 1885 wegen „grober Unanständigkeit“ angeklagt. Am 27. Februar fand das Vorverfahren für den Prozess statt, bei dem sich Turings Anwalt „seine Verteidigung vorbehielt“, was bedeutete, dass keine Argumente oder Beweise vorgelegt wurden, um den Vorwürfen entgegenzutreten. Dieses Verfahren fand im Sessions House in Knutsford statt.

Auf Anraten seines Bruders und Anwalts bekannte sich Turing anschließend schuldig. Der Fall mit dem offiziellen Titel Regina gegen Turing und Murray wurde am 31. März 1952 verhandelt. Turing wurde verurteilt und vor die Alternative zwischen Inhaftierung und Bewährung gestellt. Die Bedingungen seiner Bewährung sahen seine Zustimmung zu hormonellen Eingriffen zur Verringerung der Libido vor, die gemeinhin als „chemische Kastration“ bezeichnet werden. Er entschied sich für Injektionen von Stilboestrol, damals bekannt als Diethylstilbestrol (DES), einem synthetischen Östrogen. Diese feminisierende Behandlung wurde über einen Zeitraum von einem Jahr durchgeführt, was zu Impotenz und der Entwicklung von Brustgewebe führte. Turing formulierte in einem Brief: „Zweifellos werde ich aus all dem als ein anderer Mann hervorgehen, aber wer genau das ist, habe ich noch nicht herausgefunden.“ Murray hingegen erhielt eine bedingte Entlassung.

Turings Verurteilung führte zum Widerruf seiner Sicherheitsfreigabe, wodurch seine weitere kryptografische Beratung für GCHQ, den britischen Nachrichtendienst, der 1946 als Nachfolger von GC&CS gegründet wurde, ausgeschlossen wurde. Trotzdem behielt er seine akademische Stellung. Der Prozess fand nur wenige Monate nach dem Überlaufen von Guy Burgess und Donald Maclean in die Sowjetunion im Sommer 1951 statt, ein Ereignis, das das Auswärtige Amt dazu veranlasste, als homosexuell bekannte Personen als potenzielle Sicherheitsrisiken einzustufen.

Nach seiner Verurteilung im Jahr 1952 wurde Turing die Einreise in die Vereinigten Staaten verweigert, obwohl er weiterhin die Freiheit hatte, in andere europäische Länder zu reisen. Im Sommer 1952 reiste er nach Norwegen, einem Land mit größerer Toleranz gegenüber Homosexuellen. Zu den Bekannten, die er dort machte, gehörte auch Kjell Carlson. Carlsons Absicht: Gleichzeitig begann Turing Konsultationen mit dem Psychiater Franz Greenbaum, zu dem er eine positive Beziehung aufbaute und der später ein Freund der Familie wurde.

Untergang

Am 8. Juni 1954 entdeckte Turings Haushälterin ihn tot in seiner Wohnung in der Adlington Road 43 in Wilmslow. Eine am Abend durchgeführte Obduktion ergab, dass er am Vortag im Alter von 41 Jahren gestorben war, wobei als Todesursache eine Zyanidvergiftung festgestellt wurde. Bei der Entdeckung seiner Leiche wurde neben seinem Bett ein halb aufgegessener Apfel gefunden. Obwohl der Apfel keinem Zyanidtest unterzogen wurde, wurde vermutet, dass er das Vehikel war, durch das Turing eine tödliche Dosis aufgenommen hatte.

John, Turings Bruder, identifizierte die Leiche am nächsten Tag und akzeptierte, dem Rat von Franz Greenbaum folgend, das Urteil der Untersuchung, da die Wahrscheinlichkeit gering war, den Unfalltod zu beweisen. Die am nächsten Tag durchgeführte Untersuchung kam zu dem Schluss, dass Selbstmord die Todesursache war. Sein Neffe, der Autor Dermot Turing, bestreitet jedoch jeglichen Zusammenhang zwischen Turings Verurteilung oder Hormonbehandlung und seinem Tod. Er betont, dass die Verurteilung im Jahr 1952 abgeschlossen wurde und die Behandlung im darauffolgenden Jahr eingestellt wurde. Darüber hinaus gab es keine physiologischen Hinweise darauf, dass sich die Behandlung negativ auf den Geisteszustand seines Onkels ausgewirkt hätte, und Turing hatte kürzlich eine Liste beruflicher Aufgaben zusammengestellt, die er nach der Rückkehr in sein Büro nach einem Feiertag erledigen musste. Eine alternative Hypothese legt nahe, dass Turing versehentlich Zyaniddämpfe eingeatmet haben könnte, die bei einem in seinem Gästezimmer durchgeführten Galvanisierungsexperiment entstanden waren, wobei er auf seine Angewohnheit hinwies, vor dem Schlafengehen einen Apfel zu verzehren und ihn oft teilweise aufgegessen zu lassen.

Turings Einäscherung fand am 12. Juni 1954 im Krematorium Woking statt, nur zwei Tage nach seinem Tod. Nur seine Mutter, sein Bruder und Lyn Newman waren anwesend, und seine Asche wurde im Krematoriumsgarten verstreut, was die Anordnung der sterblichen Überreste seines Vaters widerspiegelte. Turings Mutter, die zum Zeitpunkt seines Todes in Italien Urlaub machte, kehrte nach der Untersuchung nach Hause zurück. Sie lehnte das offizielle Selbstmordurteil konsequent ab.

Der Philosoph Jack Copeland hat Zweifel an mehreren Elementen des ursprünglichen Urteils des Gerichtsmediziners geäußert. Er schlug eine alternative Erklärung für Turings Tod vor: das versehentliche Einatmen von Zyaniddämpfen, die aus einer Vorrichtung zum Galvanisieren von Gold auf Löffeln stammten, wobei Kaliumzyanid als Goldlösungsmittel diente. Turing bewahrte solche Geräte in seinem kleinen Gästezimmer auf. Copeland stellte fest, dass die Ergebnisse der Autopsie eher mit der Inhalation von Zyanid als mit seiner Einnahme übereinstimmten. Darüber hinaus verzehrte Turing vor seiner Pensionierung regelmäßig einen Apfel, wobei er ihn häufig nur teilweise aß. Darüber hinaus ertrug Turing Berichten zufolge seine rechtlichen Anfechtungen und die Hormontherapie (die ein Jahr zuvor eingestellt worden war) „mit guter Laune“ und zeigte vor seinem Tod keine Anzeichen von Niedergeschlagenheit. Er hatte sogar eine Liste der Aufgaben dokumentiert, die er nach seiner Rückkehr ins Büro nach dem Feiertagswochenende erfüllen wollte. Turings Mutter behauptete, die Einnahme sei versehentlich erfolgt und auf die unvorsichtige Lagerung von Laborchemikalien durch ihren Sohn zurückzuführen. Andrew Hodges, Turings Biograf, postulierte, dass Turing seinen Tod absichtlich so inszeniert habe, dass er wie ein Zufall wirkte, und so seine Mutter vor der Wahrheit über seinen Selbstmord schützte.

Weitere Skepsis gegenüber der Selbstmordhypothese wurde von John W. Dawson Jr. geäußert, der in seiner Kritik an Hodges' Biografie auf „Turings verletzliche Position im politischen Klima des Kalten Krieges“ verwies. Dawson betonte, dass Turing von einem Dienstmädchen tot aufgefunden wurde, „ordentlich in seinem Bett liegend“ – eine Haltung, die nicht mit dem Kampf vereinbar ist, der typischerweise mit einer durch Zyanid verursachten Erstickung einhergeht. Darüber hinaus hatte Turing seinen Bekannten weder Selbstmordabsichten mitgeteilt noch Schritte unternommen, um seine persönlichen Angelegenheiten zu regeln.

Sowohl Hodges als auch der spätere Biograf David Leavitt haben die Theorie aufgestellt, dass Turing möglicherweise eine Szene aus dem Walt-Disney-Film Schneewittchen und die sieben Zwerge von 1937 nachgespielt hat, der sein bevorzugtes Märchen war. Beide Gelehrten stellten fest, dass Turing, wie Leavitt es ausdrückte, „eine besonders große Freude an der Szene hatte, in der die böse Königin ihren Apfel in das giftige Gebräu taucht.“

Eine andere Hypothese besagt, dass Turings Neigung zur Wahrsagerei zu einem depressiven Zustand beigetragen haben könnte. In seiner Jugend hatte ein Wahrsager sein Genie vorhergesagt. Mitte Mai 1954, kurz vor seinem Tod, beschloss Turing, während eines Ausflugs mit der Familie Greenbaum nach St. Annes-on-Sea noch einmal einen Wahrsager zu konsultieren. Barbara, die Tochter der Greenbaums, erzählte von dem Ereignis:

Der Tag wurde als angenehm sonnig beschrieben, und Alan zeigte eine fröhliche Stimmung, als sie ihren Ausflug antraten. Anschließend schlug er vor, den Pleasure Beach in Blackpool zu besuchen. Als Alan das Zelt eines Wahrsagers entdeckte, äußerte er den Wunsch, einzutreten, was die Gruppe dazu veranlasste, auf seine Rückkehr zu warten. Allerdings hatte sich sein zuvor fröhliches und fröhliches Auftreten in einen blassen, zitternden und von Entsetzen erfüllten Gesichtsausdruck verwandelt. Obwohl der genaue Inhalt der Aussage des Wahrsagers unbekannt blieb, war es offensichtlich, dass er zutiefst betrübt war. Diese Begegnung war wahrscheinlich das letzte Mal, dass sie ihn sahen, bevor sie von seinem Selbstmord erfuhren.

Entschuldigung und Begnadigung der Regierung

Im August 2009 initiierte der britische Programmierer John Graham-Cumming eine Petition, in der er sich für eine offizielle Entschuldigung der britischen Regierung bezüglich der Strafverfolgung von Alan Turing wegen Homosexualität einsetzte. Diese Petition sammelte über 30.000 Unterschriften und veranlasste Premierminister Gordon Brown, am 10. September 2009 eine Erklärung abzugeben, in der er sich offiziell entschuldigte und Turings Behandlung als „entsetzlich“ bezeichnete.

Zahlreiche Einzelpersonen haben gemeinsam Gerechtigkeit für Alan Turing und Anerkennung der ungeheuerlichen Art und Weise gefordert, in der er behandelt wurde. Obwohl Turings Fall nach den damals geltenden Gesetzen behandelt wurde und historische Ereignisse nicht rückgängig gemacht werden können, war seine Behandlung unbestreitbar ungerecht. Ich freue mich daher, das tiefe Bedauern auszudrücken, das ich und die gesamte Nation über die Ereignisse empfunden haben. Deshalb bin ich im Namen der britischen Regierung und aller, die dank Alans Beiträgen Freiheit genießen, außerordentlich stolz, erklären zu können: Wir entschuldigen uns; Sie hätten eine deutlich bessere Behandlung verdient.

Im Dezember 2011 startete William Jones zusammen mit seinem Parlamentsabgeordneten John Leech eine E-Petition, in der er sich für eine posthume Begnadigung der britischen Regierung für Alan Turings Verurteilung wegen „grober Unanständigkeit“ einsetzte.

In dieser Petition wird offiziell darum gebeten, dass die Regierung Seiner Majestät Alan Turing wegen seiner Verurteilung wegen „grober Unanständigkeit“ begnadigt. Im Jahr 1952 wurde Turing wegen „grober Unanständigkeit“ gegenüber einem anderen Mann für schuldig befunden und anschließend zu einer „Organotherapie“, einer Form der chemischen Kastration, gezwungen. Tragischerweise starb er zwei Jahre später im Alter von 41 Jahren durch Selbstmord an einer Zyanidvergiftung. Alan Turings tiefe Verzweiflung und sein vorzeitiger Tod waren Folgen des Handelns genau der Nation, zu deren Schutz er maßgeblich beigetragen hatte. Diese historische Episode stellt weiterhin einen Makel für die britische Regierung und ihre nationale Geschichte dar. Eine Begnadigung könnte wesentlich dazu beitragen, diese Ungerechtigkeit zu beseitigen, und als stillschweigende Entschuldigung gegenüber zahlreichen anderen schwulen Männern dienen, die weniger prominent als Alan Turing sind und in ähnlicher Weise diesen diskriminierenden Gesetzen unterworfen waren.

Die Petition sammelte mehr als 37.000 Unterschriften und wurde anschließend von John Leech, dem Parlamentsabgeordneten für Manchester, dem Parlament vorgelegt. Der Antrag auf Begnadigung wurde jedoch von Justizminister Lord McNally entmutigt, der die folgende Position äußerte:

Eine posthume Begnadigung wurde als ungeeignet erachtet, da Alan Turing ordnungsgemäß wegen einer Tat verurteilt worden war, die nach den damals geltenden Gesetzen eine Straftat darstellte. Es wurde vermutet, dass ihm bewusst war, dass sein Handeln gegen das Gesetz verstieß und strafrechtlich verfolgt werden würde. Während es tragisch ist, dass Alan Turing wegen einer Straftat verurteilt wurde, die heute als grausam und absurd gilt – ein Gefühl, das durch seine außergewöhnlichen Beiträge zu den Kriegsanstrengungen noch verstärkt wurde –, erforderte der damalige Rechtsrahmen eine solche Strafverfolgung. Folglich schreibt die etablierte Politik die Akzeptanz solcher historischen Überzeugungen vor und gibt der Verhinderung zukünftiger ähnlicher Ungerechtigkeiten Vorrang vor Versuchen, historische Kontexte nachträglich zu ändern oder das zu korrigieren, was von Natur aus unveränderlich ist.

John Leech, der von 2005 bis 2015 Parlamentsabgeordneter für Manchester Withington war, initiierte mehrere Gesetzesvorschläge und leitete eine prominente Kampagne zur Begnadigung von Alan Turing. Im Unterhaus argumentierte Leech, dass Turings entscheidende Beiträge während des Krieges ihn zu einem Nationalhelden machten, was die Beharrlichkeit seiner Überzeugung „letztendlich einfach nur peinlich“ machte. Leech brachte den Gesetzentwurf beharrlich durch das Parlament und kämpfte mehrere Jahre lang dafür, dass er von zahlreichen angesehenen Wissenschaftlern, insbesondere dem Physiker Stephen Hawking, große öffentliche Zustimmung erhielt.

Am 26. Juli 2012 wurde im House of Lords ein Gesetzesentwurf eingebracht, der eine gesetzliche Begnadigung für Alan Turing im Zusammenhang mit Straftaten gemäß Abschnitt 11 des Criminal Law Amendment Act 1885 vorschlug, für die er am 31. März verurteilt worden war. 1952. Später in diesem Jahr forderten Stephen Hawking und zehn weitere prominente Unterzeichner – darunter der Astronom Royal Lord Rees, der Präsident der Royal Society Sir Paul Nurse, Lady Trumpington (die während des Krieges mit Turing zusammengearbeitet hatte) und Lord Sharkey (der Sponsor des Gesetzentwurfs) – in einem im The Daily Telegraph veröffentlichten Brief gemeinsam Premierminister David Cameron auf, sich dem Begnadigungsantrag zu stellen. Anschließend signalisierte die Regierung ihre Unterstützung für den Gesetzentwurf, der im Oktober seine dritte Lesung im House of Lords erfolgreich abschloss.

Während der zweiten Lesung des Gesetzesvorschlags im Unterhaus am 29. November 2013 erhob der konservative Parlamentsabgeordnete Christopher Chope Einspruch und behinderte damit dessen Verabschiedung. Obwohl der Gesetzentwurf am 28. Februar 2014 im Unterhaus weiter beraten werden sollte, entschied sich die Regierung dafür, sich vor jeder weiteren parlamentarischen Debatte auf das königliche Vorrecht der Gnade zu berufen. Infolgedessen erteilte Königin Elizabeth II. am 24. Dezember 2013 offiziell eine Begnadigung für Turings Verurteilung wegen „grober Unanständigkeit“, die sofort wirksam wurde. In seiner Ankündigung der Begnadigung behauptete Lordkanzler Chris Grayling, dass Turing Anerkennung für seine außergewöhnlichen Beiträge zu den Kriegsanstrengungen verdiene und nicht durch seine spätere strafrechtliche Verurteilung definiert werde. Die Königin erklärte Turing im August 2014 offiziell für begnadigt. Diese Begnadigung war erst die vierte königliche Gnade seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs. Typischerweise werden Begnadigungen nur gewährt, wenn die Person nachweislich unschuldig ist und ein formeller Antrag von Familienmitgliedern oder anderen relevanten Interessenvertretern gestellt wurde; Allerdings war keine dieser Voraussetzungen hinsichtlich der Verurteilung Turings erfüllt.

Im September 2016 erklärte die Regierung ihre Absicht, diese rückwirkende Entlastung auf andere Personen auszuweiten, die wegen vergleichbarer historischer Unsittlichkeitsdelikte verurteilt wurden, eine Maßnahme, die umgangssprachlich als „Alan-Turing-Gesetz“ bezeichnet wird. Dieses „Alan-Turing-Gesetz“ bezieht sich nun inoffiziell auf die Gesetzgebung des britischen Policing and Crime Act 2017, die als Amnestie fungiert und rückwirkend Männer begnadigt, die aufgrund historischer Gesetze, die homosexuelle Handlungen unter Strafe stellen, Verwarnungen oder Verurteilungen erhalten haben. Diese Gesetzgebung gilt in England und Wales. Aufgrund seines beharrlichen Eintretens in dieser Angelegenheit wird Leech häufig als Hauptarchitekt von Turings Begnadigung und später des Alan-Turing-Gesetzes angesehen, das letztendlich die Begnadigung weiterer 75.000 Personen ermöglichte. Während der britischen Premiere von The Imitation Game, einem Film über Turings Leben, würdigten die Produzenten Leech öffentlich für seine Rolle bei der Sensibilisierung der Öffentlichkeit und der Sicherstellung von Turings Begnadigung.

Am 19. Juli 2023 schlug Verteidigungsminister Ben Wallace nach einer Entschuldigung der britischen Regierung an LGBT-Veteranen vor, Turing mit einer dauerhaften Statue auf dem vierten Sockel des Trafalgar Square zu ehren. Wallace charakterisierte Turing als „wohl den herausragenden Kriegshelden des Zweiten Weltkriegs“, dessen Leistungen „den Krieg verkürzten, Tausende von Leben retteten und dazu beitrugen, die Nazis zu besiegen“, und bemerkte weiter, dass „seine Geschichte ein ergreifendes Spiegelbild der gesellschaftlichen Behandlung ist“.

Artikel

Çavkanî: Arşîva TORÎma Akademî

Über diesen Artikel

Informationen über Alan Turing

Ein kurzer Überblick über Leben, Forschung, Entdeckungen und wissenschaftliche Bedeutung von Alan Turing.

Themen-Tags

Informationen über Alan Turing Wer war Alan Turing Leben von Alan Turing Forschung von Alan Turing Entdeckungen von Alan Turing Wissenschaftliche Beiträge

Häufige Suchen zu diesem Thema

  • Wer war Alan Turing?
  • Was entdeckte Alan Turing?
  • Welche Beiträge leistete Alan Turing?
  • Warum ist Alan Turing wichtig?

Kategoriearchiv

Torima Akademi Neverok: Wissenschaftsarchiv

Entdecken Sie in unserem Wissenschaftsarchiv eine Fülle von Artikeln und detaillierten Erklärungen zu grundlegenden Konzepten, Theorien und Phänomenen. Von den Naturwissenschaften bis zur Mathematik – erweitern Sie Ihr

Wissenschaft Forschung Naturwissenschaften Erklärungen Theorien Wissen

Verwandte Artikel

Startseite Zurück zu Wissenschaft