Esta entrada fue publicada originalmente en el blog Tinieblas en el corazón. Pensar la Antropología, pero dado que el público al que va dirigido este blog es el del segmento interesado por la filosofía, he decidido ponerlo también aquí.
Desde muy pequeño Alan Mathison Turing (1912-1951) demostró un gran interés por muchas cosas, entre ellas las matemáticas y los enigmas, pero también por la idea de "máquina" que él asociaba al organismo humano. En cartas remitidas a la madre de su fallecido amigo Christopher Morcon, Turing planteaba la cuestión de cómo el alma se alojaba en la materia, y descubrir el mecanismo por el cual se liberaba del cuerpo. No era un problema de índole religiosa para él, ya que se declaraba ateo, sino más bien un problema técnico, abordable desde la mecánica cuántica, que conocía desde que era bastante joven por el libro de A. Eddington The Nature of the Physical World (1928).
Será precisamente este interés el que lo llevará a convertirse en una figura destacada del siglo XX, ya que sus ideas acerca del funcionamiento de la mente le permitieron crear los primeros ordenadores, investigar los patrones de distribución de manchas en las pieles de los animales y sentar las bases de la Inteligencia Artificial (IA), además de inspirar con su test, diseñado para saber si hablamos con un humano o una máquina, el libro de Philip K.R. Dick ¿Sueñan los androides con ovejas eléctricas?, y su adaptación cinematográfica, la icónica Blade Runner, dirigida por Ridley Scott. En esta obra se usa un instrumento racional, el test Voight - Kamppf para determinar si un individuo es un replicante o no; este test usa el tiempo de reacción emocional ante unos estímulos, y el de Turing usa solamente preguntas y la deducción para determinar si nuestro interlocutor es o no humano, pero la idea de usar herramientas mentales para distinguir a los humanos de sus propias creaciones está en Turing, ya que él hizo avanzar la tecnología para poder fabricar instrumentos - este mismo ordenador o robots cada vez más avanzados - que fueran capaces de simular las respuestas de los humanos.
Este enfoque abrió un camino bastante novedoso en la Antropología, que siempre ha intentado definir al ser humano en toda su complejidad, separándolo del conjunto de los seres naturales, y desde Turing, también separándolos del mundo de los seres artificiales.
Pero las aportaciones de Turing a la Historia no acaban aquí, ya que no debemos olvidar su crucial aportación a la derrota nazi en la II Guerra Mundial gracias a la construcción de máquinas Bombe y los mecanismos lógico - matemáticos (los "bamburismos") capaces de desencriptar los mensajes cifrados por los alemanes mediante máquinas Enigma, empresa que había resultado desalentadora durante demasiado tiempo y que llevó a una insostenible pérdida de vidas humanas. Otra vez el cine nos acerca a Turing a través de la película The Imitation Game, de Morton Tyldum (2014), con Benedith Cumberbath y Keira Knightley en el papel de Turing y la imprescindible Joan Clarke (una entrada que repasa la figura de esta extraordinaria y poco reconocida matemática se puede ver en este enlace:http://mujeresparalahistoria.blogspot.com.es/2015/05/joan-clarke-y-la-asimetria-sexual-en-el.html
1.- ALAN TURING Y LAS MATEMÁTICAS.-
Alan Turing nació en el seno de una familia de clase alta ( su padre era empleado del Indian Civil Service), en la que no había tradición científica o académica, hasta llegar a Alan, cuyas dotes intelectuales e interés por las matemáticas lo llevaron al King's College, de Cambridge en 1930 a estudiar esta disciplina. Allí leyó obras de Russell, Von Newman, conoció el Teorema de la incompletitud de Gödel y discutió brevemente con Wittgenstein acerca de las matemáticas.
Las Matemáticas, que, según Kant "habían entrado por el camino seguro de la ciencia" ( Prólogo a la segunda edición de la Crítica de la Razón Pura) con los antiguos griegos - Thales de Mileto - y que, en su opinión ya no sufrirían avances ni retrocesos, sin embargo, tuvieron un espectacular desarrollo a partir del siglo XIX. Ya en 1666, Leibniz desarrolló en su Ars Combinatoria una teoría para hacer una matemática de las ideas, en la que concibe que toda idea es o bien simple, o bien compleja, que serían representadas, respectivamente, por números primos o compuestos, creando así un alfabeto matemático para las ideas. El propósito es, en definitiva, crear un alfabeto universal, unívoco y basado en la razón que suponía, de hecho, abrir un camino común para la lógica y las matemáticas. Un precedente se encuentra en el siglo XIII, con el mallorquín Ramon Llull, para quien el conocimiento científico consistía en la unión o conjunción de las 54 ideas raíces, creando así el "gran arte" que lleva a la Scientia Generalis. Lo más innovador de su propuesta fue la creación de unas ruedas concéntricas que, al girar, combinan estas ideas, procediendo de una forma mecánica en la que podemos atisbar un primer diseño de ordenador.
Los cambios más importantes en las matemáticas comienzan con A Treatise on Algebra (1830), de Peacock, que entendía que el álgebra es una ciencia deductiva a igual que la geometría, y que afirmaba que toda operación matemática tenía un cuerpo de leyes que establecían exactamente las propiedades de cada operación, y el único significado de los signos operativos son los asignados por las leyes. Se crea así el Álgebra Simbólica o Álgebra Abstracta, que influirá en Boole.
Esta rama se vio engrosada con las aportaciones de Abel (Teoría de Grupos), el Álgebra de Vectores y el de Matrices en la década de 1830, y ya en la de 1890, Schröder y Whitehead exponen un Álgebra de la Lógica que incluye elementos de Álgebra Abstracta.
La Lógica Matemática se institucionaliza en 1847 con The Mathematical Anlysis of Logic, de Boole, el primero en ofrecer una teoría unitaria de la lógica, que admite ser interpretada tanto dentro de un marco teórico de clases como de lógica de enunciados.
Con estos precedentes, Jevons (1835 - 1932) concibe la posibilidad de hacer una máquina de razonar , ya que para él la deducción es un procedimiento mecánico en el que los pasos de un razonamiento pueden transformarse en ecuaciones con signos que representan cualidades dadas en virtud de unas reglas.
La lógica y las matemáticas siguen explorando sus nuevas posibilidades y el espacio compartido en la última década del siglo XIX y principios del XX con Whitehead, Huntington, Frege y Peano entre otros. Los elementos que más directamente influirán en el pensamiento de Turing cuando llegue a Cambridge serán:
1.- Teoría de Conjuntos de Cantor y la existencia de conjuntos no enumerables, como el de números comprendidos entre el 0 y el 1.
2.-Los Principia Mathematica de Russell y Whitehead. También toma de Russell su paradoja relativa a la adscripción de todas las clases que no se poseen a sí mismas a este conjunto o no, cuyo ejemplo clásico es: imaginemos que existe un barbero tal que sólo afeita a aquellos barberos que no se afeitan a ellos mismos. ¿Se afeita este barbero a si mismo, o no? Sea cual sea el signo de la respuesta, caemos en contradicción.
3.- La influencia más directa es la del teorema de la incompletitud de Gödel, enunciado en 1931, y que demuestra que ningún sistema axiomático de la Aritmética Elemental es completo, si este tiene la propiedad de la consistencia (dentro de él no se pueden deducir dos teoremas contradictorios ). Este teorema acabó, entre otras aspiraciones, con la de Hilbert en los años 20, de obtener una demostración de la consistencia de la Teoría de los Números Naturales (Aritmética Elemental). Sin embargo, Hilbert reducía el problema de la consistencia a un puro formalismo, y retaba a la comunidad académica a encontrar un procedimiento mecánico o de "computación" que permitiese deducir la veracidad o no veracidad de una proposición matemática dada. Este reto fue la espoleta de la creación de la máquina - a o Máquina de Turing.
Cuando Turing llegó a Cambridge, hacía dos años que había vuelto allí otra mente brillante: Ludwig Wittgenstein, quien había revolucionado ya la Filosofía con su Tractatus Logico - Philosophicus, y volvería a hacerlo posteriormente con las Investigaciones Filosóficas. En este blog se encuentran dos entradas sobre el filósofo vienés, una relacionada con la publicación de un libro de Joaquín Jareño sobre él: http://anthropotopia.blogspot.com.es/search/label/Joaqu%C3%ADn%20Jareño, y otra sobre los años que Wittgenstein pasó como maestro de primaria en aldeas de la Baja Austria:http://laperla-whynot.blogspot.com.es/2014/04/la-experiencia-pedagogica-de.html
Turing y Wittgenstein tenían diferentes visiones de las matemáticas, que se detallarán en una entrada posterior.
2.- LA MÁQUINA DE TURING.-
El reto planteado por el teorema de Gödel desencadenó en Turing el deseo de idear un automatismo capaz de decidir qué funciones matemáticas son calculables; esto es, cuáles llegan a una solución en un tiempo finito y cuáles no. Estas ideas ya se encuentran en el artículo de 1936 con el que se graduó en matemáticas: "On computable numbers with an application to the Entscheidungproblem".
La denominada Máquina de Turing es un dispositivo abstracto (en su primera formulación) que representa la configuración más sencilla de un ordenador , y consta de una cabeza capaz de leer, borrar y escribir símbolos en una cinta infinita dividida en celdas, como "hardware" básico. Se completa con tres elementos para poder funcionar:
1.- Un alfabeto, compuesto por "0", "1", y "blanco" (o "no escribir nada").
2.- Una memoria o registro del estado de la máquina en cierto instante, y que debe ser actualizado cada vez que ha procesado un símbolo y antes de hacer lo mismo con el siguiente.
3.- Tabla de acciones donde se detalla la acción (o acciones) que se ejecutará al concluir la anterior.
Esta primera máquina, o "máquina - a "sería como un ordenador programado para realizar una única tarea ( y ya usado en el sistema AGC - Apollo Guidance Computer). Posteriormente, Turing hizo una generalización de esta máquina, la "máquina de Turing -u", o máquina universal, capaz de simular el funcionamiento de otra máquina de Turing y así procesar distintos programas. En todos estos casos, las máquinas pueden alcanzar soluciones computables, que, según la tesis de Church - Turing son aquellas que pueden ser expresadas mediante un algoritmo o método efectivo de computación. En este punto es interesante señalar que Turing viajó a Estados Unidos en 1936 a estudiar con Church el uso de la "intuición" en matemáticas, entendiendo que la intuición es una anticipación o visión mental que nos ayuda, durante un razonamiento , a llegar a una conclusión. Es decir: en un razonamiento puramente lógicos hay elementos no estrictamente lógicos; es decir, hay etapas no algorítmicas.
Posteriormente Turing ideó otra máquina, la máquina "oráculo", donde el dispositivo se conecta a una caja negra para demandar más rutinas, siendo este el principio de la hipercomputación.
3.- LA MÁQUINA DE TURING, LA PSICOLOGÍA CONDUCTISTA Y EL REDUCCIONISMO DE LAS CIENCIAS.-
Es precisamente la metáfora de la "caja negra" la que se usa para hablar de la Psicología Conductista en sus primeras fases (Pavlov, Skinner), debido a que la visión antropológica de esta ciencia es la de un organismo en el que, dado ciertos estímulos externos, se genera una respuesta, sin entrar a considerar los estados intermedios. Así, desde el Conductismo, la conducta de un ser humano y una de estas máquinas de Turing no se diferencian en nada. Desde que era muy joven, Turing se interesó por la construcción de máquinas en un intento de simular al organismo humano, al que entendía como una máquina, siguiendo la Antropología Cartesiana, donde el cuerpo es pura res extensa que funciona hasta que deja de hacerlo, o se "descompone".
La Psicología Conductista surgió con Ivan Pavlov en los años 20 del siglo XX, cuando el neurofisiólogo ruso experimentaba con perros, y observó que se podía condicionar la respuesta de organismos animales a unos estímulos condicionados. Esto constituyó la base de una escuela psicológica y de aprendizaje que reduce la conducta animal y humana a pura conducta observable.
Este objetivo encajó con el afán reduccionista del debate sobre qué es el conocimiento científico surgido a partir del Círculo de Viena, y que defiende que, el conocimiento científico es único, que todo aquello que quiera ser tenido como tal, debe expresarse en un lenguaje fisicalista, es decir, reductible a puros términos físicos u observables, y por tanto, dejaba fuera, como conocimientos no científicos a saberes tales como la metafísica, la psicología no conductista, el marxismo o expresiones tan humanas como la poesía. Recogiendo términos de Turing: queda fuera de la etiqueta de "ciencia" todo conocimiento no computable.
Sin embargo, la física había entrado ya en un terreno en el que la computación era más difícil. Richard Feynman predijo una clase de problemas no computables: los fenómenos de naturaleza cuántica, observables en los átomo, y para los que la física clásica es insuficiente. Para que una máquina de Turing pudiera simularlos, ésta tendría que estar en varios estados a la vez o leer al mismo tiempo varias celdas de la cinta. Este es el campo de investigación que busca crear ordenadores cuánticos.
4.- TURING, Y LA II GUERRA MUNDIAL.-
En el enlace de la entrada dedicada a Joan Clarke más arriba detallado se repasa la extraordinaria actuación de Turing y Clarke, entre otros matemáticos trabajando para la inteligencia Británica desencriptando los códigos nazis y llevando a los aliados a la victoria. En la presente entrada recordaremos solamente los puntos más esenciales. Además, en la película The imitation Game se pueden seguir con bastante exactitud estos hechos.
Los alemanes contaban con varias máquinas Enigma, creadas por Arthur Scherbius en 1918 que les permitían encriptar todos sus mensajes con unos códigos que cambiaban a diario. Los polacos llegaron a desencriptar algunos de estos códigos, pero cuando los nazis aumentaron el número de rotores de la Enigma, se vieron desbordados por la tarea, y le pasaron la máquina Enigma que habían conseguido y toda su información a los británicos, que inmediatamente se pusieron a trabajar en esta tarea creando el GC&CS (Britih Government Code &Cypher School) en Bletchley Park, una mansión victoriana alejada de Londres.
Para descifrar los códigos de Enigma, Turing se incorporó a este complejo el 4 de septiembre de 1939, y allí ideó una máquina que, siguiendo los pasos del prototipo de los polacos, la Bombe, hiciese el trabajo de varias Enigma en serie. Esta máquina se acabó en 1940, y con ella se pudieron conocer echas de ataques aéreos a Inglaterra y rutas de los submarinos y navíos alemanes, contribuyendo a la victoria en África contra Rommel y facilitó las operaciones militares de los aliados en el Oeste de Europa. También desarrolló procedimientos estadísticos para optimizar el uso de Bombe, los denominados "bamburismos". En 1944 creó la máquina Colossus, electrónica y programable, para desencriptar mensajes de la Lorenz SZ 40/42, que cifraba mensajes usando números aleatorios, que todavía no puede ser considerada una máquina de Turing universal, ya que sólo sirve para romper códigos. De esta máquina no se supo nada hasta 1976, cuando la Ley sobre Secretos Oficiales permitió hacerlo público. En 1945 fue galardonado con la Orden del Imperio Británico.
5.- TRAS LA II GUERRA MUNDIAL: NUEVAS INVESTIGACIONES Y EL ENIGMA DE SU MUERTE.
Una vez acabada la contienda, , Turing se incorporó al Laboratorio Nacional de Física en Londres, con el propósito de diseñar y construir un ordenador, al que se conoció como ACE (Automatica Computing Engine). En su informe detalló tanto el hardware, bastante ligero pues sustituyó ciertos circuitos electrónicos por programas almacenados en la máquina, como el software; en su memoria guarda datos en código binario.
En 1947 ideó un lenguaje de programación conocido colmo Abbreviated Code Instructions. En 1948 abandonó el proyecto y el Instituto, y llegó a Manchester, donde volvió a coincidir con Von Newman. Ambos intentaron organizar en la Universidad un laboratorio para diseñar ordenadores con fines científicos y no militares. Este proyecto lo patrocinó la Royal Society, naciendo así la Royal Society Computer Machine Laboratory.
En 1950 Turing escribe "Computing Machinery and Intelligence", donde detalla su famoso test de Turing, con el que planteaba la cuestión de hasta qué punto podríamos distinguir, con preguntas y respuestas dadas a través de pantallas, si una máquina se comporta de modo inteligente. Su tesis principal es que puede que una máquina no sea inteligente, pero sí puede responder de forma inteligente. Este enfoque encaja perfectamente con el de la psicología conductista, y marca el nacimiento de la Inteligencia Artificial. Turing trataba de explicar la mente o áreas cerebrales como memoria o habilidades cognitivas para reunir información, razonar y llegar a conclusiones. Turing veía el cerebro infantil como una "máquina desorganizada", que se va organizando con el aprendizaje, hasta llegar a ser una máquina organizada en la edad adulta. Turing ideó una neurona artificial o "máquina desorganizada de tipo B", capaces de aprender y organizarse, y otras, de tipo A, ya organizadas e incapaces de aprender nada nuevo. La tesis de Turing es que las neuronas tienen un comportamiento boleado. Actualmente, la IA trabaja con redes de neuronas artificiales.
De 1952 a 1954 Turing trabajó en la posible aplicación de la computación a la Biología, estudiando la morfogénesis o simulación con ordenador del crecimiento y la forma de los seres vivos, descubriendo por ejemplo, que en girasoles, piñas y pétalos y sépalos de flores responden a la serie Fibonacci, ya que así pueden captar mayor cantidad de luz.
Se interesó por los patrones de formación de rayas y manchas de la piel de los vertebrados, que él veía conectados a circuitos neuronales, de forma que un embrión estaría "sin manchar", y las células pigmentarías producirían dos tipos diferentes de morfógenos, activadores e inhibidores respectivamente, que se difundirían por el tejido embrionario, reaccionando entre sí según unas ecuaciones de acción-difusión (diseñadas por el mismo Turing) que llevarían al patrón de concentración o "huella" que serían las manchas, bandas o rayas del adulto.
Turing se suicidó con una manzana envenenada el 8 de junio de 1954, tras haber sido detenido por prácticas homosexuales y haberse sometido a castración química dos años antes. También se dice que murió accidentalmente por los elementos químicos - cianuro - con los que seguía investigando hasta el final. El enigma queda flotando.
