Alan Turing, el padre del ordenador: todas sus aportaciones

En 1945, al finalizar la Segunda Guerra Mundial, Alan Turing (1912-1954) recibió la Orden del Imperio Británico. Había liderado con éxito una misión para descifrar mensajes nazis codificados.

Ya a temprana edad, Turing dio muestras de genialidad en las matemáticas, y al finalizar la escuela fue admitido como estudiante de Matemáticas en el King’s College de la Universidad de Cambridge, una de las instituciones científicas más prestigiosas del mundo. Allí se sintió a gusto y se reconoció homosexual ante sí mismo y unos pocos más, con la cautela que exigía su ilegalidad en Gran Bretaña. 

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Durante su etapa universitaria, primero como alumno y después como docente, se relacionó con otros grandes científicos de la época, como Alonzo Church, John von Neumann y Bertrand Russell.

No todo tiene solución

En 1936 publicó el artículo “Sobre números computables, con una aplicación al Entscheidungsproblem” (traducible como “problema de decisión”), que resultó ser el origen de la informática teórica. En él definía qué era computable y qué no lo era. Lo computable era todo aquello que podía resolverse con un algoritmo (conjunto de instrucciones finito que, mediante pasos sucesivos, lleva a la solución de un problema). El resto eran tareas no computables.

Turing demostró que había problemas irresolubles, es decir, sin solución algorítmica. Para dar forma al concepto ideó la famosa máquina que lleva su nombre, un dispositivo imaginario que, una vez construido, podría ejecutar cualquier operación matemática resoluble por medio de un algoritmo, y que, en el caso de programarse, se transformaría en un ordenador. Pero Turing jamás llegó a materializar su proyecto, al no contar con los medios técnicos necesarios.

Turing predijo incluso los fallos que hoy afectan a nuestros ordenadores, como el hecho de que se "cuelguen"

Antes de la existencia de los ordenadores, Turing no solo teorizó sobre la base de su funcionamiento, sino que incluso predijo sus futuros fallos. Así, mientras ideaba su máquina, definió el problema de parada, o halting problem, al afirmar que no existe ningún algoritmo general que pueda averiguar si una operación iniciada será finita o no. Turing vaticinó de este modo que los ordenadores se “colgarían”. Hoy, cuando una computadora cae en un bucle infinito, debemos conformarnos con reiniciar la máquina.

Rompiendo códigos

En septiembre de 1938, el gobierno británico lo llamó para dirigir un equipo en Bletchley Park, el centro de criptografía del país. Su sección, la Hut 8, responsable del criptoanálisis naval alemán, tenía como principal misión descifrar los mensajes de las máquinas Enigma. Estas transmitían órdenes codificadas a los submarinos nazis que operaban en el Atlántico.

La contribución del equipo que dirigió Turing en Bletchley Park fue crucial para el desenlace de la guerra a favor de los aliados

Turing lo logró. De su ingenio nació el diseño de las primeras máquinas Bombe, dispositivos electromecánicos, construidos exclusivamente para romper los códigos de Enigma. Se produjeron 211 unidades en Bletchley Park y unas 120 en Estados Unidos. Pero, terminada la guerra, el primer ministro británico ordenaría destruirlas junto con los documentos vinculados a su creación. La contribución de Turing en Bletchley Park se reveló crucial para el desenlace de la guerra a favor de los aliados.

Máquinas con cerebro

Tras el conflicto, Turing se planteó el reto de construir una máquina que tuviera las mismas capacidades que el cerebro humano. Intervino en el diseño de la ACE (siglas en inglés de Automatic Computer Engine), un ordenador digital electrónico concebido para resolver más de un propósito y capaz de almacenar un programa en su memoria.

La medicación para "curar" su homosexualidad que le impuso un juez afectó gravemente su salud

En 1947 Turing pasó a dirigir el Computing Machine Laboratory de Manchester, donde desarrolló un nuevo ordenador, el MADAM (o Manchester Mark I). Era una computadora que almacenaba un programa en su memoria principal, pero que tenía más capacidad que su antecesora.

Por entonces, Turing estaba muy interesado en la inteligencia artificial, en el modo de imitar artificialmente las funciones del cerebro humano. Con todo, su mejor contribución en este campo volvió a ser en el ámbito teórico, con el estudio Computering Machinering and Intelligence ("Máquinas de computación e inteligencia", 1950). En él, Turing establecía las bases de la inteligencia artificial y proponía un tipo de prueba, el test de Turing, para determinar si una máquina es inteligente o no.

En 1952, tras un incidente con su amante, Arnold Murray, Alan Turing fue detenido por su homosexualidad y condenado, aunque el juez le concedió la libertad condicional a cambio de someterse a un tratamiento con hormonas para “curarse”. Eso perjudicó gravemente su salud. Todo ello le dejó sumido en una depresión que le llevó, supuestamente, al suicidio. Aunque hay muchas sombras sobre su muerte, se cree que el 7 de junio de 1954 ingirió voluntariamente una manzana con cianuro.

La importancia de su figura trasciende el debate popular de si es o no el autor del primer ordenador de la historia. Lo relevante es que, sin duda, su imaginación científica resultó fundamental para asentar los cimientos de muchos de los dispositivos tecnológicos que hoy nos hacen la vida más sencilla. Aquí apuntamos las seis aportaciones principales de Alan Turing a la ciencia

1 | Máquina de Turing

Elemento fundamental en la teoría de la computación, este dispositivo se encarga del proceso automático para determinar si un problema matemático puede ser resuelto o no mediante un procedimiento definido. Fue ideado para resolver una operación concreta.

2 | Máquina universal de Turing

Turing la concibió en 1936, el mismo año que teorizó acerca de la máquina de Turing. Su punto de partida es el mismo que el de aquella: resolver todos los problemas matemáticos que pueden expresarse mediante un algoritmo. La diferencia radica en que la máquina universal se asemeja a un ordenador gracias a su capacidad de llevar a cabo múltiples procesos y de ejecutar la función de cualquier máquina de Turing.

3 | El concepto de hipercomputación

La hipercomputación es la computación o resolución de las tareas que no puede resolver una máquina de Turing. Partiendo de esta idea, en 1938, Turing lanzó la idea de las máquinas oráculo, dedicadas a abordar las tareas que no pueden ser resueltas mediante un algoritmo.

4 | Pilot Model ACE

Basada en 1950 en un diseño de Turing, fue la primera computadora electrónica desarrollada en Gran Bretaña. Es el desarrollo práctico (no mecánico) de la máquina universal de Turing. Almacenaba un programa en su memoria y gestionaba un lenguaje de programación, el Abbreviated Computer Instructions.

5 | Test de Turing

Turing defendía que si una máquina tiene un comportamiento inteligente en todos los aspectos, entonces es inteligente. Para someter esto a examen, creó el test de Turing: una persona actuando como juez se coloca en una habitación y, en otra, una persona y un ordenador. El juez tiene que saber quién es quién a partir de sus respuestas escritas. Si no los distingue, significa que el ordenador ha superado la prueba. 

6 | Biología matemática

De 1952 a 1954, cuando murió, Turing se dedicó al estudio de la morfogénesis, el proceso biológico que lleva a que un organismo desarrolle su forma. Así, Turing lanzó la idea de que la repetición de patrones regulares en el sistema biológico animal, como las rayas en las pieles de las cebras o de los tigres, se debía a dos morfógenos (sustancias químicas) que trabajan a la vez como activadores e inhibidores. Los científicos del King’s College confirmaron la intuición de Turing en 2012.

Este artículo se publicó en La Vanguardia el 21 de julio del 2020

Este texto se basa en un artículo publicado en el número 531 de la revista Historia y Vida. ¿Tienes algo que aportar? Escríbenos a redaccionhyv@historiayvida.com.