Jean TRUONG

Alan Turing (23 juin 1912 [Londres] - 8 juin 1954)

Thursday, 15. March 2007, 21:43:56

Türing est une des grandes figures oubliées du XXiè s. Il est pourtant le père des ordinateurs modernes, au moins pour leur partie théorique. Sa contribution à la victoire des alliés pendant la Seconde Guerre Mondiale est décisive. Mais un suicide prématuré, peut-être "encouragé" par les autorités britanniques, l'a plongé dans l'anonymat de l'histoire.

Alan Mathison Turing est né le 23 mai 1912 à Londres. Son père est collecteur d'impôts aux Indes, sa mère part le rejoindre en 1913, laissant le petit Turing voyager de tuteurs en pensionnat durant toute son enfance. Turing n'est pas un élève très brillant. Ses professeurs le décrivent comme brouillon, inattentif. A l'âge de 15 ans, il rencontre Christopher Morton, interne comme lui, avec lequel il partage la même passion des sciences. Cette relation est un peu ambigüe, car d'un côté il semble que les sentiments s'appellent amour, et de l'autre simplement amitié. Mais Christopher décède en février 1930, laissant Turing désemparé.

Ce dernier réussit pourtant en 1931 l'examen d'entrée au très sélectif King's College de Cambridge. Il va s'y épanouir, car personne là-bas ne raille son homosexualité, son apparence décalée. Chacun, dit-on là-bas, doit être ce qu'il est. Outre au sport, qu'il pratique à haut niveau, Turing s'intéresse aux travaux de mécanique quantique de John Von Neumann, ce qui l'amène à étudier les probabilités et la logique. En 1935, il met au point le concept d'une machine universelle, qui formalise la notion de problème résoluble par un algorithme. Cette machine de Turing est capable de calculer tout ce qu'un processus algorithmique est capable de faire. Par essence même, les ordinateurs modernes sont des réalisations concrètes des machines de Turing.

En 1936, Turing part faire son doctorat à Princeton (Etats-Unis). Assistant à la montée du nazisme, il se rapproche des milieux pacifistes, sans pour autant fréquenter les marxistes. De retour en Angleterre en 1938, il est enrôlé par l'armée anglaise sitôt la guerre commencée. Attardons-nous quelque peu sur cette période. L'armée allemande remporte au début de la Seconde Guerre Mondiale de nombreuses victoires dans les mers. Une des clés de ces victoires est la machine Enigma, une machine à coder électro-magnétique, qui permet à l'état major allemand de transmettre à ses sous-marins des messages indéchiffrables par les services secrets alliés. L'armée britannique réunit alors, dans un lieu tenu secret, 10.000 personnes, essentiellement des "petites mains" - c'est-à-dire des secrétaires chargées des tâches rébarbatives - mais aussi des chercheurs des joueurs d'échecs, etc... afin de tout faire pour comprendre le mécanisme de la machine Enigma. Avec un autre mathématicien, Welchman, Turing est à la pointe de ces travaux de recherche, et avant la fin de la guerre, il conçoit une machine électronique, le Kolossus, qui permet de décrypter tous les messages allemands.

Après la guerre, Turing travaille à l'institut de Physique de Grande-Bretagne à la conception des premiers ordinateurs. Il s'intéresse aussi à la biologie, et particulièrement aux connexions neuronales, avec en toile de fond la question : pourquoi les machines, si douées pour effectuer des calculs rébarbatifs à l'homme, sont-elles si gênées pour simuler les actions les plus naturelles de l'être humain (marcher, prendre un verre...).

Les moeurs homosexuelles de Turing gênent beaucoup dans la prude Angleterre de la guerre froide, d'autant que les services secrets, pour lesquels il travaille encore sans doute, se méfient des confidences sur l'oreiller qu'il pourrait faire à un espion russe formé à cela. A la suite d'une sombre histoire de cambriolage (dont au départ c'est lui la victime), Turing est condamné pour ses pratiques sexuelles. Pour échapper à la prison, il doit subir un traitement de castration chimique par prise d'oestrogènes, dont un des effets secondaires est de développer sa poitrine. Le 7 juin 1954, il croque une pomme qu'il a préalablement trempée dans une solution de cyanure, et il est retrouvé mort le lendemain, l'écume aux lèvres. Ce geste lui aurait été inspiré par Blanche Neige et les 7 Nains, où dans une scène la méchante sorcière trempe une pomme dans le bouillon empoisonné. Certains disent aussi que le logo d'Apple, une petite pomme croquée, serait un clin d'oeil au destin tragique de Turing.

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Machine de Turing

Thursday, 15. March 2007, 21:37:04

Computer Science

Expliquez-moi... Le principe de la machine de Turing
A la base de l'informatique moderne et des théories de la programmation, cette création d'Alan Turing est l'étalon à partir duquel sont définis les langages d'aujourd'hui.

Les plus curieux en informatique, et plus précisément en langages de programmation, seront déjà tombés sur le terme "Turing complet" pour désigner un problème ou un langage. L'explication habituelle est qu'un langage est considéré comme Turing complet s'il peut émuler une machine de Turing, et si une machine de Turing peut émuler le langage. Partant de là, il faut pour comprendre l'ensemble remonter à l'origine : la machine de Turing.

Une machine de Turing est une machine abstraite, ou théorique, inventée par Alan Turing (1912 - 1954) en 1936, pour servir de modèle idéal lors d'un calcul mathématique. Par extension, tous les ordinateurs modernes sont conçus selon le principe de fonctionnement qu'elle présente.

En pratique, il s'agit d'un simple système de bande divisé en cases, d'une tête de lecture/écriture (un trombone pourra être utilisé pour la représenter), un registre d'état qui mémorise l'état en court de la machine, et une table d'actions qui précise les interventions à réaliser pour la tête. Chaque case contient un symbole issu d'un alphabet connu (et contenant un symbole "vide", ou "0"). Cet alphabet se limite généralement à 0 et 1 - pour rester simple - et réalise des traitements binaires.

Représentation artistique d'une machine de Turing

La plupart des composants de cette machine sont finis : l'alphabet dispose d'un nombre donné de symboles ; les déplacements de la tête se font case par case, et vers la gauche ou vers la droite ; le registre peut contenir un nombre fixe d'états ; et la table d'actions finit également par être vide (auquel cas la machine s'arrête, n'ayant plus d'actions à traiter). En revanche, la bande est supposée être infinie - une machine abstraite idéale, donc.

Si l'on exclut l'infinité de la bande, il est possible de très simplement réaliser une telle machine - mais l'on obtient alors une machine Turing équivalente, et non Turing complète. Étant donné que l'infinité de la bande, donc par extension de l'espace de stockage/espace mémoire, est impossible à atteindre, on considère la plupart du temps que Turing équivalent est synonyme de Turing complet.

Basiquement, donc, une machine de Turing peut additionner et soustraire des entiers (0 et 1), et ce, sans limite de stockage. Décrire un langage ou un problème comme Turing complet n'est donc pas une mesure de l'utilité ou de nombre de fonctionnalités de celui-ci, mais un moyen de faire abstraction des détails d'implémentation du langage, pour n'en garder que les fonctionnalités essentielles.

En définitive, tout langage moderne peut se targuer d'être Turing équivalent, donc Turing complet si l'on assouplit la règle du stockage infini. Un langage Turing incomplet, selon cette acception, ne traiterait pas les données qu'on lui fournit, aurait une liste infinie d'actions, ou aurait un seul symbole dans son alphabet... Ainsi, SQL n'est pas considéré comme Turing complet, mais des extensions, comme PL/SQL, le sont.
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La machine de Turing servit, lors de sa création, à montrer la faisabilité d'un automate programmable capable de calculer toute fonction calculable. Les machines modernes sont toutes des machines de Turing, selon cette acception. Cette dénomination n'est pas négligeable pour autant, car elle forme la base de toute machine : même les plus compliquées peuvent être émulées par la machine de Turing - si l'on exclue le temps requis pour la préparer et la programmer.

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