セレブリティ X-ファイル: アラン・チューリング |チューリング生誕110周年を祝う

イギリスのコンピューター科学者、数学者、論理学者、暗号解読者、理論生物学者であるアラン・チューリングは、コンピューター科学と人工知能の父として知られています。 1912年6月23日にイギリスのロンドンで生まれ、1954年6月7日にシアン化物溶液に浸したリンゴを食べて死亡した。

チューリングは生涯を通じて常に科学を何よりも優先し、数学、暗号解読、論理学、哲学、数理生物学、さらにはコンピューター科学、人工知能、認知科学に重要な貢献をしました。

1950 年、チューリングは画期的な論文「計算機械と知能」を発表し、「機械は考えることができるか?」という疑問を提起しました。そして、真の知能を備えた機械を創造できる可能性を予測しました。チューリングは、コンピューターが最終的には人間と区別がつかないほど思考できるようになると信じ、機械が知的であるかどうかを評価するためのチューリングテストを提案しました。現在、この論文は人工知能研究の基礎であると広く考えられています。

同時に、チューリングは暗号技術においても大きな功績を残しました。第二次世界大戦中、チューリングはドイツの暗号の解読を高速化するための技術をいくつか設計しました。その中には、戦前にポーランドが開発し、エニグマ暗号システムの解読に成功したボンベマシンの改良も含まれていました。

さらに、チューリングは世界クラスの長距離ランナーでもありました。彼のマラソンのベストタイムは2時間46分03秒（手動計時）で、これは1948年ロンドンオリンピックの男子マラソンチャンピオンであるデルフォ・カブレラよりわずか11分遅いだけだった。

チューリング生誕110周年を記念して、アカデミック・ヘッドラインズではこの記事で、波瀾万丈の運命を辿ったこの偉大な科学者を偲びたいと思います。

110年前の1912年6月23日、チューリングは普通の公務員の家庭に生まれました。

当時、チューリングの両親でさえ、数十年後に自分の子供が人類の科学に多大な貢献をするとは思っていなかったかもしれません。

チューリングの人生は輝かしいものでした。

彼が提案したチューリングマシンモデルは、現代のコンピュータの論理的動作方法の基礎を築きました。

第二次世界大戦中、彼はドイツのエニグマ暗号を解読することに成功した。

大学を卒業してわずか1年後、彼はケンブリッジ大学キングス・カレッジのフェローに選出されました。

彼はネイチャー誌で「史上最も優れた科学者の一人」と称賛された。

チューリングの人生もまた不幸なものでした。

彼は同性愛者であるという理由で当時のイギリス政府から迫害され、キャリアを台無しにされた。

彼はシアン化物溶液に浸したリンゴを食べた後、謎の死を遂げた。

16歳のチューリング

アラン・マシスン・チューリング

16歳

/ 万能チューリングマシンの発明者 /

チューリングは子供の頃から並外れた才能を発揮し、数字や知的なゲームに魅了されていました。彼は止められない存在になった。

1931年、チューリングは数学を学ぶためにケンブリッジ大学に入学した。 1934年に優秀な成績で卒業した後、チューリングは確率論への貢献によりケンブリッジ大学キングス・カレッジのフェローに選出されました。

数学者の観点から見ると、問題を解く「効率的な」方法とは、人間の数学者による暗記のみを必要とする方法です。チューリングの時代には、機械的な作業員は実際には「人間コンピュータ」と呼ばれ、後に電子コンピュータによって行われる作業の一部を実行していました。

証明問題では、与えられた形式的な数学体系において、どの数学命題が証明可能で、どの命題が証明不可能であるかを決定するという基本的な数学的問題を解決する効率的な方法を求めています。これを決定する方法は決定法と呼ばれます。

1936 年、チューリングは画期的な論文「計算可能数とその決定問題への応用」を発表しました。

（計算可能数について、そして計算問題への応用）

アメリカの数理論理学者アロンゾ・チャーチが出版を推薦。

論文の中で、チューリングは有名な「チューリングマシン」のアイデアを提案しました。これは、汎用的なマシンを使用して論理的に任意の命題を表現および計算し、特定のルールに従って結論を導き出すことができるものです。推論の結果は、一般的に次のように述べることができます。チューリング マシンで計算できる関数は計算可能な関数であり、そうでない場合は計算不可能な関数です。

チャーチはチューリングの博士課程の指導教官だった。彼はチューリングよりも早く同じ結論に達しましたが、チューリングの議論は理解しやすく直感的であり、万能（チューリング）マシンの概念はより斬新でした。チューリングのアプローチは、コンピューティングの新興科学に大きな影響を与えました。

チューリングは1937年から1938年にかけてのほとんどをプリンストン大学で過ごし、チャーチの指導の下で博士号を取得した。チューリングの論文はスーパーコンピューティングの概念を導入し、チューリングマシンにオラクル (神託) を追加して、チューリングマシンが解決できない問題を研究できるようにしました。

/ コードブレイカー/

プリンストン大学を卒業後、チューリングはキングス・カレッジ・ロンドンに戻り、その後英国政府通信本部に加わった。

数週間前、ポーランド政府は英国とフランスに対し、ドイツ軍が無線通信の暗号化に使用していた主要な暗号機であるエニグマをポーランドが解読した詳細を伝えていた。

1930年代のチューリング

1932年には、マリアン・レイェフスキ率いるポーランドの数学者の暗号解読チームがエニグマの内部接続を解読することに成功しました。

1938年、レイェフスキのチームは「ボンバ」と呼ばれる暗号解読機を設計した。ボンバの成功はドイツの運用手順に依存していたが、1940年5月にドイツが当初の運用手順を変更したため、ボンバは効果を失った。

そこで、1939 年の秋から 1940 年の春にかけて、チューリング率いるチームが、関連性はあるもののまったく異なる暗号解読機を再設計し、それをボンベと名付けました。

第二次世界大戦中、ボンベは連合国に豊富な軍事情報を提供した。 1942 年初頭までに、ブレッチリー パーク (英国政府の暗号解読作業の主要拠点) の暗号解読者は、傍受したメッセージを毎月 39,000 件解読していましたが、その数は後に 84,000 件にまで増加しました。

エニグマ

暗号解読機

ボンベ

1942年、チューリングは、より洗練されたドイツの暗号機（イギリスでは「タニー」と呼ばれていた）によって暗号化されたメッセージを解読する最初の体系的な方法も提案した。

チューリングは暗号解読への多大な貢献により大英帝国勲章も授与された。

/ コンピュータデザイナー/

1945年、チューリングは電子コンピュータを構築する任務を帯びてロンドンの国立物理学研究所 (NPL) に採用されました。彼の自動計算エンジン (ACE) 設計は、電子プログラム格納型汎用デジタル コンピュータの最初の完全な仕様でした。チューリングの計画通りに構築されていたなら、ACE は他の初期のコンピューターよりもはるかに多くのメモリを搭載し、はるかに高速になっていたでしょう。しかし、チューリングの同僚たちはこのプロジェクトは難しすぎると考え、はるかに小型のマシン、パイロット モデル ACE を製作しました。

その結果、NPL は世界初の実用的な電子プログラム格納式デジタル コンピュータを構築する競争に敗れ、その栄誉はマンチェスター大学コンピュータ研究所に渡った。

チューリングはNPLの遅れに不満を抱き、同年マンチェスター大学コンピュータ研究所に副所長として加わり、最初の本格的なコンピュータであるマンチェスター・ワンのソフトウェア作業を担当した。

チューリングの初期の理論的概念である汎用チューリングマシンは、当初からマンチェスター コンピューター プロジェクトに根本的な影響を与えました。チューリングがマンチェスター大学に着任した後、彼がコンピューター開発に主に寄与したのは、ブレッチリー・パークの技術を使用して入出力システムを設計し、それに対応するプログラミング システムを設計したことでした。このプログラミング システムは後に、最初の商用電子デジタル コンピューターであるフェランティ マーク I に使用されました。もちろん、チューリングは最初のプログラミングマニュアルも書きました。

ブレッチリー・パークのチューリング像

1952年、チューリングはチェスをプレイするプログラムを書きました。しかし当時、このプログラムを実行できるほどの計算能力を持つコンピュータはありませんでした。そこでチューリングはコンピューターを真似て、一動作ごとに30分をかけてみました。彼は同僚とゲームをしましたが、結果はプログラムが負けました。

その後、米国ロスアラモス国立研究所の研究チームは、チューリングの理論に基づいて、ENIAC 上で世界初のコンピュータ チェス プログラム「ロスアラモス チェス」を設計しました。

/ 人工知能のパイオニア/

チューリングは生涯を通じて常に科学を何よりも重視し、新しい技術に非常に興味を持っていました。

人工知能の分野において、チューリングは人工知能と現代認知科学の創始者であり、「人間の脳は大まかに言ってデジタルコンピュータとして見ることができる」という仮説の初期の提唱者でもある。

チューリングの見解では、初期の大脳皮質は単なる「組織化されていない機械」であるが、習得した訓練を通じてより「組織化」され、その後、汎用機械またはそれに類似するものに進化する。

チューリングは、コンピューターがトレーニングを通じてより賢くなることを期待し、アルゴリズム、複雑なコンピューター システム、人工知能の開発、および科学者がインテリジェント マシンに尋ねるその他の質問の研究に多くの時間を費やしました。

1950 年、チューリングは画期的な論文「計算機械と知能」を発表し、「機械は考えることができるか?」という疑問を提起しました。そして、真の知能を備えた機械を創造できる可能性を予測しました。

コンピューターが人間のように自然言語を話すことができ、両者の違いが検出できないかどうかをより適切に検証するために、チューリングは有名なチューリングテストを提案しました。これは、機械が人間と会話しても機械であると認識されない場合は、その機械は知的であるとするものです。

興味深いことに、チューリングは当時、コンピューターは 2000 年頃にはチューリング テストに合格できるようになるだろうと信じていました。しかし残念ながら、この予測は実現しませんでした。

1951年のチューリング

/ 残念なことに /

1951年3月、チューリングはロンドン王立協会の会員に選ばれるという大きな名誉を受けたが、それ以降、彼の人生は非常に困難なものとなった。

1952年、チューリングの同性愛者のパートナーと共犯者が盗みを働くためにチューリングの家に侵入したが、英国警察の捜査の結果、彼は「明白なわいせつ行為と性的倒錯」の罪で起訴された（当時、英国では同性愛は犯罪であった）。

公開裁判の後、チューリングは刑務所に入るか、女性ホルモン注射「療法」（化学的去勢）を受けるかという二つの選択肢に直面した。チューリングは1年間にわたるエストロゲン注射を受けることを選択した。もともとスポーツが好きだったチューリングは、エストロゲン注射の副作用によって肉体的にも精神的にも大きな被害を受けました。

その結果、チューリングは英国政府通信本部で働くことができなくなった。

チューリングは1951年から亡くなるまで人工生命の分野で研究を続けました。 1952 年、チューリングは『形態形成の化学的基礎』を出版し、生物の形状とパターンの発達に関する研究と、動物や植物の解剖学的構造を生成すると彼が仮説した化学メカニズムをコンピューターでシミュレートしたことを説明した。

この画期的な研究の最中に、チューリングはシアン化物溶液に浸したリンゴを食べて亡くなりました。当時、多くの人が彼が意図的にリンゴを食べたと信じ、自殺したと結論付けました。

しかし、チューリングの予期せぬ死は、同性愛者であると非難された後に受けたホルモン「治療」と関連付けられることが多いが、彼はホルモン注射をやめてから1年以上経ってから亡くなった。しかし、検死報告書によれば、チューリングが自殺を図ったという証拠はなく、またチューリングが精神的な問題を抱えていたという証拠もなかった。

いずれにせよ、世界は世界を変える可能性があった男を失った。

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2009年9月、3万人を超える署名を集めた請願により、ゴードン・ブラウン英国首相は、チューリングに対する「全く不公平な」扱いについて英国政府を代表して公に謝罪せざるを得なくなった。

4年後、イギリス女王エリザベス2世はチューリングに恩赦を与えた。

これがチューリング、偉大だが不幸な人生だ。

参考文献:

https://www.britannica.com/biography/アラン・チューリング

https://en.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing