Alan Turing: Matemático e Pai da Computação

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Alan Turing
Foi um matemático, lógico, criptoanalista e cientista da computação britânico. Foi influente no desenvolvimento da ciência da computação e na formalização do conceito de algoritmo e computação com a máquina de Turing, desempenhando um papel importante na criação do computador moderno.Foi também um dos primeiros na inteligência artificial e na ciência da computação.
Durante a Segunda Guerra Mundial, Turing trabalhou para a inteligência britânica em Bletchley Park, num centro especializado em quebra de códigos. Por um tempo ele foi chefe do Hut 8, a seção responsável pela criptoanálise da frota naval alemã. Planejou uma série de técnicas para quebrar os códigos alemães, incluindo o método da bomba eletromecânica, uma máquina eletromecânica que poderia encontrar definições para a máquina Enigma.
Após a guerra, trabalhou no Laboratório Nacional de Física do Reino Unido, onde criou um dos primeiros projetos para um computador com um programa armazenado, o ACE. Posteriormente, Turing se interessou pela química. Escreveu um artigo sobre a base química da morfogênese e previu reações químicas oscilantes como a Reação de Belousov-Zhabotinsky, que foram observadas pela primeira vez na década de 1960.
A homossexualidade de Turing resultou em um processo criminal em 1952, pois atos homossexuais eram ilegais no Reino Unido na época, e ele aceitou o tratamento com hormônios femininos e castração química, como alternativa à prisão. Morreu em 1954, algumas semanas antes de seu aniversário de 42 anos, devido a um aparente autoadministrado envenenamento por cianeto.
Máquina de Turing
Alan Turing construiu um autómato em 1936, a Máquina de Turing. No seu estudo, Turing aborda a inteligência da máquina, avaliando os argumentos face à possibilidade de criar uma máquina computacional inteligente e sugere respostas para estes argumentos, propondo o Teste de Turing como um teste empírico da inteligência.
A máquina de Turing pode ser vista como um sofisticado leitor de fitas, com uma fita arbitrariamente extensível. A fita é marcada nas secções, cada secção contém " 1 " e " 0 " ou espaço em branca. Existe uma cabeça que verifica uma secção de cada vez. 
A cabeça é capaz de efetuar apenas três ações, escrever na fita (ou apagar da fita), mas apenas na secção que está a ser verificada, alterar o estado interno, mover a fita 0 ou 1 espaços, para a esquerda ou direita. As suas características e comportamento qualificam a Máquina de Turing como uma máquina de estado finito (MEF), ou um autómato finito. Em qualquer momento, a máquina está num estado descritível. E, entre este momento e a próxima etapa discreta, a máquina lê a sua entrada da fita, consulta as regras que controlam o seu comportamento, e considerando o input e o estado atual, determina qual o comportamento que deve efetuar (isto é apagar, escrever ou mover a fita) e que estado interno deve ser assumido. 
A Máquina de Turing pode ser descrita como um mapa, descrevendo um conjunto de ações para cada estado, ou um diagrama de transição de estado, representando a mesma informação na forma de diagrama. 
A potência da Máquina de Turing reside na potencialidade de armazenando da sua fita. A sua extensão infinita significa que o dispositivo pode recorrer a um espaço de armazenamento externo ilimitado como " o papel " para os seus cálculos, produzindo também um output de tamanho ilimitado. Assim, a fita guarda o input para a máquina, age como armazenamento temporário para os resultados parciais durante a execução do algoritmo, e é o meio de output da Máquina de Turing. 
A máquina final de Turing poderia ler qualquer conjunto de regras da sua fita. Turing provou que tal máquina, seria também um computador universal, isto é, poderia emular toda a máquina cujo o comportamento poderia ser simbolicamente descrito. Além disso, a Physical Church-Turing Hypothesis indicava que tal máquina poderia duplicar não só as funções de máquinas matemáticas, mas também as funções da natureza. No entanto, há uma distinção a fazer entre a parte estrutural de um computador e os dados sobre os quais o computador opera. O computador não pode operar a partir da sua própria iniciativa; não pode alargar-se ou modificar-se, ou construir outros computadores, assim, não pode exibir os comportamentos do crescimento, ou auto-reparação, reprodução, metabolismo que são características típicas da vida.
Teste de Turing
Foi nesta época também que Alan Turing criou seu famoso teste, usado até hoje para descobrir o nível de inteligência de um programa de inteligência artificial. Esse teste não foi criado para analisar a capacidade de um computador de pensar por si mesmo, já que as máquinas são completamente incapazes disso, mas sim de identificar o quão bem ele pode imitar o cérebro humano.
Para isso, uma pessoa deve mandar uma série de perguntas para o computador, analisando as respostas dadas por ele. Caso essa pessoa não consiga diferenciar se o que foi dito pelo sistema foi elaborado por outro ser humano ou se veio de uma máquina, a inteligência artificial é definida como “inteligente”.
Encontrando os padrões
Turing sempre foi considerado uma pessoa extremamente excêntrica por sua necessidade de buscar padrões, tanto na matemática quanto na própria natureza. Mas isso acabou se mostrando um fator importante para que ele criasse os computadores, ao mesmo tempo em que trouxe frutos interessantes para o ramo da biologia.
Depois de muito observar, Alan Turing escreveu, em seus últimos dias de vida, um artigo sobre a Morfogênese, uma área da biologia matemática que estuda o padrão como os seres vivos se desenvolvem. Usando por base cálculos como os números de Fibonacci e outras equações complexas, ele conseguia, por exemplo, prever qual seria o número de listras em um tigre ou a quantidade de pintas em uma onça.
Seu artigo nunca foi terminado, devido à sua morte. Mas o que já estava feito veio a ser comprovado décadas depois, com os estudos sobre o DNA. Por esse motivo, seus trabalhos são considerados um marco para a área.
Decifrando o Enigma
Trabalhando em conjunto com uma organização inglesa, o Alan Turing criou um sistema para traduzir os textos encriptados pelos alemães chamado “bombe”. Sua máquina era ideal contra o equipamento inimigo, que usava uma encriptadora chamada Enigma para fazer com que as mensagens captadas pelos britânicos não fossem compreensíveis.
A bombe captava e identificava quando o sinal estava protegido pelo mesmo padrão da Enigma, para depois usar um padrão de lógica que ignorava informações que se contradiziam e gerar a mensagem verdadeira. Na época, já haviam algumas máquinas que faziam o mesmo, mas nenhuma tão bem quanto esta.
O sistema da bombe usava mecanismos eletromecânicos e era extremamente avançado para sua época. Por isso, ele é muitas vezes considerado como o primeiro computador da história.
Enigma
É uma máquina eletromecânica de criptografia com rotores, utilizada tanto para criptografar como para descriptografar códigos de guerra, usada em várias formas na Europa a partir dos anos 1920. A sua fama vem de ter sido adaptada pela maior parte das forças militares alemãs a partir de cerca de 1930. A facilidade de uso e a suposta indecifrabilidade do código foram as principais razões para a sua popularidade. O código foi, no entanto, decifrado, e a informação contida nas mensagens que ele não protegeu é geralmente tida como responsável pelo fim da Segunda Guerra Mundial pelo menos um ano antes do que seria de prever.
O código foi de facto quebrado em 1933 por matemáticos poloneses com a ajuda de meios eletromecânicos. Um dos serviços secretos franceses consegue comprar a Hans-Thilo Schmidt, irmão do tenente-coronel Rudolf Schmidt que será em Maio e Junho de 1940 o superior direto do general Rommel, as chaves mensais da Enigma, que foram partilhadas com os polacos. Versões aperfeiçoadas das "Bombas" polonesas criadas pelos britânicos em Bletchley Park, sob a liderança do matemático Alan Turing, aceleraram o processo de decodificaçãodas Enigmas usadas pela marinha alemã.