Alan Turing: O herói desconhecido da Segunda Guerra Mundial e pai da Ciência da Computação

Hoje 24/06/2013 Alan Mathison Turing completaria 101 anos de idade caso estivesse vivo. Apesar de ser uma figura desconhecida para a maioria das pessoas, o trabalho deste homem como criptoanalista foi fundamental para o desdobramento da Segunda Guerra Mundial, onde decifrou as mensagens criptogradas criadas pelos Alemães utilizando a Máquina Enigma.

Neste artigo irei publicar parte de um trabalho desenvolvido durante minha graduação em Ciência da Computação na PUC-SP e que apresenta um pouco da história e trajetória desse grande homem que não foi apenas um gênio de sua ciência, mas que também contribuiu significantemente em outras áreas.

Introdução

Está pesquisa tem o intuito de contar aspectos relevantes à vida e feitos do matemático, criptoanalista e cientista da computação britânico Alan Turing que foi um vanguardista em diversos aspectos relacionados à teoria da computação, criptografia, inteligência artificial e matemática, dando origem à base do que hoje chamamos Ciência da Computação. Os feitos de Alan Turing passaram por muitos anos despercebidos ao mundo até que o matemático Andrew Hodges iniciou suas pesquisas relacionadas a história desse gênio da computação que permaneceu esquecido por um grande período e hoje é reconhecido como um dos pais da computação. Andrew Hodges também escreveu o que hoje é conhecido como a principal biografia sobre a vida de Alan Turing chamada: “Alan Turing: The Enigma”, em tradução livre para o português “Alan Turing: O Enigma”.

O inicio

Alan Mathison Turing nasceu em Londres no dia 23 de junho de 1912 em uma família de classe média alta. Seu pai estava a trabalho no serviço civil indiano e sua mãe era filha do engenheiro-chefe da Estrada de Ferro de Madras.
Alan Turing foi deixado por seus pais juntamente de seu irmão de cinco anos aos cuidados de um coronel reformado e sua mulher em 1913, pois tiveram que voltar para a Índia. Em uma época onde era considerado normal o abandono dos filhos pelos pais ingleses em internatos dos 8 aos 18 anos de idade não afetaram o crescimento psicológico de Turing, apesar de ter desenvolvido uma gagueira durante a infância. Após o retorno de seus pais, que apesar de serem de classe social elevada tiveram que se mudar para evitarem gastos e poderem enviar seus filhos as grandes escolas públicas da Inglaterra naquela época, que apesar da mudança, foi algo feito pelo bem das crianças. Aos 13 anos Alan Turing iniciara sua nova vida escolar em Sherborne onde não ficou conhecido por ser popular ou o aluno mais sociável da escola, desajeitado e gago Turing aparentava não ter interesse em fazer novos amigos. Turing se caracterizou por se destacar em coisas que o interessavam, no esporte como corrida e na matemática sendo em Sherborne o local em que descobriu seu profundo interesse. Com pouco interesse em aulas comuns passou a estudar por conta própria, indo muito além dos alunos de sua idade que ali estavam, em pouco tempo passou a ler sobre relatividade e desenvolveu interesse sobre criptografia. Como passa tempo Turing gostava de criar escrever utilizando códigos e para se comunicar através de códigos precisava de alguém que os entendesse e foi aos 15 anos que Turing conheceu um garoto mais velho chamado Christopher Morcom, conhecido como o melhor matemático do colégio. A afinidade e o interesse de ambos pela matemática serviu para selar essa amizade que para Turing foi algo além de uma simples amizade, Turing se apaixonou por Christopher, caso que Turing não foi capaz de admitir para si mesmo mas nunca contara para seu amigo o fato de ter se apaixonado por ele, naquela época o homossexualismo era fortemente reprimido sendo causa de algumas prisões na Inglaterra daquela época dependendo do caso e o sexo também era algo que raramente era discutido nas escolas públicas que preferiam ignorar este assunto na esperança de que ele desaparecesse.

Perdas e ganhos

Seu amigo algumas vezes se ausentara da escola e ao regressar estava magro e pálido. Turing sabia o fato de a saúde de seu amigo não ser boa, mas não tinha conhecimento da gravidade da situação. No começo de 1931, Christopher caiu doente no colégio e foi levado ao hospital onde morreu alguns dias depois devido a Tuberculose Bovina. Este fato marcou Alan Turing imensamente, pois seu amigo que também era sua paixão platônica havia partido, deixando-o arrasado. Ainda em 1931, Turing foi contemplado com uma bolsa para estudar matemática no King’s College, em Cambridge. No início manteve sua postura pouco sociável onde gozava do silêncio de seu quarto para estudar em paz. Turing durante sua graduação intensificou seus estudos relacionados a lógica matemática, tendo grande influência pelo trabalho do austríaco Kurt Godel que publicou, em 1931, um artigo sobre as proposições formalmente indetermináveis no Principia Matemática de Russel e Whitehead, professores de Cambridge. Ainda em King’s College, Turing foi admitido na pós-graduação se tornando um dos cérebros matemáticos da Grã-Bretanha.

A base da Ciência da Computação

Para atacar algumas questões matemáticas ainda não solucionadas e que foram levantadas por Godel, Turing iniciava um de seus mais ambiciosos feitos, o qual iria fundamentar a teoria da computação, termo hoje conhecido hoje como Máquina de Turing. Turing imaginou uma maneira de resolver proposições arbitrarias produzidas por um sistema axiomático, como também pela matemática, que não podiam ser provadas nem refutadas. Seria possível a partir desse sistema determinar que uma proposição é arbitrária? Haveria alguma maneira de resolver esta questão através da aplicação de um conjunto de regras baseadas nos axiomas básicos? Estas regras poderiam ser seguidas por procedimentos mecânicos, executados por qualquer pessoa? A partir destas questões Turing introduziu o conceito de algoritmo, que é dado por uma sequencia finita de instruções mecânicas a serem seguidas, com tempo finito e direcionadas a um objetivo. A Máquina de Turing pode ser compreendida como um cabeçote posicionado em uma fita de tamanho finito onde o cabeçote movimenta-se da direta para esquerda lendo as instruções nesta fita. Cada uma das instruções nesta fita define a movimentação do cabeçote, para esquerda ou para a direita, e a execução do procedimento que reconhecerá se o conteúdo da fita é o objetivo pedido é feito através de um diagrama de transição de estados.

Digrama de Estados.
Exemplo de um diagrama de estados para reconhecimento de cadeias formadas pelos números 0 e 1.

No diagrama de estados acima a leitura iniciaria pelo estado q0 tendo seu fim no estado q1 onde iríamos verificar o aceite do que estaria expresso em uma fita programável. Qualquer algoritmo pode ser expresso através de uma máquina de Turing a não ser pelo tamanho que ela pode chegar, pois a quantidade de estados para resolução de um problema varia da lógica aplicada, nesse caso podemos utilizar outras abordagens para representarmos um algoritmo.

A segunda grande guerra e o Enigma Alemão

Em 1939, quando eclodiu a segunda guerra contra a Alemanha Nazista, Turing foi enviado para missões de informações secretas em Bletchley Park, onde estaria junto ao time para decifração de códigos Alemães. Os alemães haviam desenvolvido uma máquina chamada Enigma, onde as mensagens eram criptografas de uma maneira semelhante a criptografia RSA, mas nesse caso haveria apenas uma chave decodificadora da mensagem e esta mensagem estaria nas duas pontas, tanto no emissor quanto no receptor da mensagem, e esta chave decodificadora era trocada 3 vezes ao dia pelos alemães. Com isso, os alemães enviavam mensagens para seus submarinos que abatiam diversos navios das frotas dos aliados que nunca podiam se preparar contra os ataques, pois não possuíam informação alguma quanto a localização dos submarinos.
Turing e seu time acabaram por criar um dos considerados primeiros computadores, o Colossus formado por 2400 válvulas, que tinha como função ler caracteres e analisa-los, tendo em sua primeira versão a análise de 25000 caracteres por segundo. Após alguns aperfeiçoamentos e trabalhando-se dia e noite o time de Turing passou a decifrar as mensagens em minutos, diferente dos primeiros experimentos que levavam até semanas, assim fazendo com que os aliados pudessem adivinhar as posições dos submarinos alemães e abatê-los, o que levou o exército alemão a desconfiar que haviam espiões vazando informações para os aliados, mas não que os aliados conseguiram uma maneira de interceptar e quebrar a criptografia em suas mensagens. Esses fatos foram decisivos na vitória contra os alemães e o envolvimento de Turing neste serviço secreto foi mantido em sigilo por muitos anos assim como diversos outros acontecimentos da segunda grande guerra.

O fim de um gênio causado por paradigmas de sua época

Alan Turing foi indicado para a Royal Society aos incríveis 39 anos de idade e continuou com seus grandes feitos, que inclui o desenvolvimento de outro computador o MADAM (Manchester Automatic Digital Machine) na Universidade de Manchester. Turing utilizou este computador para simular conceitos que formulara a respeito da capacidade de introduzir a capacidade de pensar em computadores, tendo iniciado as pesquisas relacionadas à inteligência artificial. Turing até chegou a ensinar sua máquina a escrever cartas de amor, onde para muitos isso não passou de uma brincadeira, mas significava um grande avanço neste novo campo que acabara de nascer. Turing, sempre excêntrico, possuía comportamento atípico entre as pessoas que convivia, fazendo com que transparecesse seus aspectos homossexuais que eram relevados por seus companheiros de trabalho. Para as noites que não passava trabalhando em suas pesquisas, Turing passou a flertar com jovens nas redondezas em busca de companhias para suas noites solitárias. Em uma dessas noites conheceu um rapaz que na manhã seguinte roubou alguns de seus pertences. Considerado um erro por muitos autores de sua biografia, Turing registrou o caso na polícia que acabou por encontrar o ladrão de seus pertences, mas isso também levou a tona sua homossexualidade. Devido a sua homossexualidade Turing acabou sendo preso, sendo libertado por aceitar fazer um tratamento com hormônios que na época prometia a “cura” para a homossexualidade. Após algum tempo, devido ao tratamento, Turing perdeu sua velha forma física atlética e acabou por perder o entusiasmo por seu trabalho que chegara a questões complexas, mas que não conseguia focar em suas resoluções. Turing ficou impotente logo no início do tratamento e há relatos de que Turing se queixou com amigos afirmando de que estariam nascendo seios em seu corpo. Transformado fisicamente, onde passou de um corpo atlético para motivos de zombaria, Turing em 7 de junho de 1954 se deitou e comeu sua maçã antes de dormir, como de costume, só que nesta ocasião em especial está maçã continha cianeto colocado por ele próprio.

Conclusão

Boa parte do que é tratado hoje como teoria da computação foi introduzido por Alan Turing que concebeu conceitos importantíssimos para a compreensão de como deveriam funcionar os computadores. Após o reconhecimento de suas contribuições para a ciência Turing passou a ser base de estudo para matérias de base da ciência da computação, ciência que tem seu “prêmio Nobel” nomeado Premio Alan Turing. A maioria das pessoas tem como imagem da vitória de uma guerra como a segunda guerra mundial, apenas soldados lutando e troca de bombardeios entre países, no entanto se esquecem de que houveram pessoas nos bastidores contribuindo com grandes esforços intelectuais para a vitória de seus países. Por conta de preconceitos e visões de uma época muitas pessoas acabaram por sofrer represálias por suas opiniões e escolhas, o que não excluiu nem grandes nomes como o de Alan Turing. De fato a morte precoce de um ícone como Alan Turing nos faz pensar quais seriam as contribuições que ele teria feito caso não tivesse morrido tão jovem. Ainda assim, Turing deixou um imenso legado de contribuições, estas que ainda estarão presentes por muitos anos em nossa atual ciência.

Referências

Strathern, Paul. Turing e o computador em 90 minutos.
– Rio de Janeiro: Jorge Zahar, Ed., 2000.

Site oficial sobre Alan Turing
Acessado em: 24/06/2013

Artigo escrito na revista Super Interessante
Acessado em: 24/06/2013

Arquivo sobre a história da Computação
Acessado em: 24/06/2013

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