Alan Turing

Alan Mathison Turing est l’une des figures majeures du XXe siècle scientifique. En quelques années, il a donné une définition rigoureuse de ce qu’est un calcul, contribué à briser les codes secrets de l’Allemagne nazie et posé la question de l’intelligence des machines. Condamné pour son homosexualité, il meurt à 41 ans. Il n’a été pleinement reconnu qu’après sa mort.

Repères biographiques

La machine de Turing (1936)

En 1936, Turing répond à une question posée par le mathématicien David Hilbert : existe-t-il une méthode mécanique permettant de décider si n’importe quel énoncé mathématique est démontrable (le problème de la décision) ? Pour y répondre, il doit d’abord définir ce qu’est une « méthode mécanique ».

Il imagine une machine abstraite : un ruban infini divisé en cases, une tête qui lit et écrit un symbole par case, se déplace d’une case à gauche ou à droite, et change d’état selon une table de règles. Toute procédure de calcul, tout algorithme, peut être exécuté par une telle machine. Turing montre ensuite qu’il existe des problèmes qu’aucune machine ne peut résoudre, comme le problème de l’arrêt : il n’existe pas de programme général capable de dire, pour tout programme, s’il finira par s’arrêter. La réponse à Hilbert est donc négative (Alonzo Church était parvenu au même résultat par une autre voie peu avant).

Il décrit aussi une machine universelle, capable de simuler n’importe quelle autre machine à partir de sa description : c’est le principe de l’ordinateur moderne, qui exécute des programmes enregistrés en mémoire. Les notions de calculabilité et de « Turing-complet » viennent de ces travaux (voir histoire de l’informatique).

Bletchley Park et Enigma

Pendant la Seconde Guerre mondiale, Turing travaille au centre britannique de décryptage de Bletchley Park. L’armée allemande chiffre ses communications avec la machine Enigma, dont les réglages changent chaque jour. S’appuyant sur les travaux antérieurs des cryptologues polonais (Marian Rejewski et ses collègues, qui avaient conçu la « bomba »), Turing conçoit avec Gordon Welchman la Bombe, machine électromécanique qui teste rapidement les réglages possibles à partir de fragments de texte devinés.

Il dirige la section chargée des communications de la marine allemande (Hut 8), cruciales pour la bataille de l’Atlantique contre les sous-marins. Le travail de Bletchley Park, qui a mobilisé des milliers de personnes, a contribué à raccourcir la guerre, selon de nombreux historiens, de plusieurs années, une estimation discutée mais souvent citée. Ce rôle est resté secret jusqu’aux années 1970.

Le pionnier de l’intelligence artificielle

Dans son article de 1950, publié dans la revue de philosophie Mind, Turing pose la question « Les machines peuvent-elles penser ? » et propose de la remplacer par un critère observable : le jeu de l’imitation. Une machine pourrait être dite intelligente si, au cours d’une conversation écrite, un interrogateur ne parvenait pas à la distinguer d’un humain. C’est le test de Turing. Il y examine aussi les objections possibles et suggère déjà l’idée de machines qui apprennent, comme un enfant que l’on éduque. Ces réflexions précèdent de six ans la naissance officielle de l’IA (voir histoire de l’intelligence artificielle).

La biologie mathématique

En 1952, dans The Chemical Basis of Morphogenesis, il propose un modèle mathématique expliquant l’apparition de motifs dans la nature (rayures, taches, spirales) par la réaction et la diffusion de substances chimiques. Ces motifs de Turing sont toujours étudiés en biologie du développement.

La condamnation et la mort

En 1952, après un cambriolage, Turing reconnaît une relation avec un homme. L’homosexualité est alors un délit au Royaume-Uni. Condamné pour « grossière indécence », il choisit, plutôt que la prison, un traitement hormonal (une « castration chimique » par œstrogènes) pendant un an. Il perd son habilitation de sécurité. Il est retrouvé mort le 7 juin 1954 ; l’enquête conclut à un suicide par empoisonnement au cyanure, conclusion que certains biographes ont discutée, sans élément décisif.

Reconnaissance posthume

• 1966 : création du prix Turing, souvent présenté comme le « Nobel de l’informatique ».
• 2009 : le Premier ministre britannique présente des excuses officielles au nom du gouvernement.
• 2013 : grâce royale posthume.
• 2017 : la loi dite « Alan Turing » accorde une grâce posthume aux hommes condamnés pour des faits d’homosexualité.
• 2021 : son portrait figure sur le nouveau billet de 50 livres de la Banque d’Angleterre, mis en circulation le 23 juin, jour de son anniversaire.

Le film Imitation Game (2014) a fait connaître son histoire du grand public, au prix de nombreuses libertés avec les faits.

Questions fréquentes

Alan Turing a-t-il inventé l’ordinateur ?

Il en a posé les fondements théoriques avec la machine universelle de 1936 et conçu l’un des premiers projets d’ordinateur à programme enregistré (l’ACE). Mais l’ordinateur est l’œuvre de nombreux pionniers, dont John von Neumann, John Presper Eckert, John Mauchly et les équipes de Manchester.

A-t-il cassé Enigma seul ?

Non. Le décryptage d’Enigma doit beaucoup aux cryptologues polonais qui l’avaient percé avant guerre, et aux milliers de personnes de Bletchley Park. Turing en a été l’un des esprits les plus décisifs.

Qu’est-ce qu’une machine de Turing ?

Un modèle mathématique de calcul : un ruban, une tête de lecture-écriture et des règles. Ce n’est pas un appareil réel mais une définition précise de ce qu’un ordinateur peut calculer en principe.