dépasser les frontières le journal Hors-série Mai 2012 L’héritage d’Alan Turing

dépasser les frontières le journal Hors-série Mai 2012 L’héritage d’Alan Turing q L’inventeur de l’ordinateur q  Le pionnier de l’intelligence artificielle hors-série I mai 2012 3 Sommaire | 13 I 17 Sur la piste de l’intelligence artificielle En mettant au point son concept de machine universelle, puis son fameux test visant à déterminer si une machine peut penser, Alan Turing a ouvert la voie aux travaux sur l’intelligence artificielle. Éditorial par Philippe baptiste, directeur de l’Institut des sciences de l’information et de leurs interactions (INS2I) du CNRS Que peut-il y avoir de commun entre un théorème abstrait de mathématiques et l’univers numérique qui bouleverse notre quotidien ? Rien, a priori. Pourtant, quand le mathématicien Alan Turing résout en 1936 le problème de la décision, question fonda- mentale de la logique posée quelques années plus tôt par Hilbert et Ackermann, il pose la première pierre de notre monde numérique. Dix ans plus tard, le même Alan Turing par- ticipe d’ailleurs à la conception et à la mise en œuvre des premiers ordinateurs. Comment le mathématicien a-t-il pu contribuer de manière décisive à des avancées fondamentales et technologiques si diverses ? Grâce à son incroyable machine de Turing, modèle abstrait d’ordinateur qui permet de définir précisément la notion de calcul et d’algorithme. Ce saut conceptuel majeur, asso­ cié à l’apparition des premières machines programmables, annonce l’ère de l’ordinateur et du numérique. Les travaux de Turing restent toujours d’actualité : théorie de la calculabilité, théo- rie de la complexité, théorie de la preuve et complexité de Kolmogorov sont autant de ­ domaines de recherche qui trouvent leur source dans les formalisations du précurseur de l’informatique. Aussi extraordinaire que cela puisse paraître, les contributions d’Alan Turing ne s’arrêtent pas là. Il a participé, pen- dant la Seconde Guerre mondiale, au décryp- tage des codes secrets allemands, conçus grâce à la fameuse machine Enigma. Il a posé une question centrale de l’intelligence artificielle : une machine peut-elle penser ? Enfin, il a cher- ché à comprendre des processus morphogé- nétiques et a expliqué, par exemple, comment apparaissent les rayures des zèbres. Cryptologie, intelligence artificielle, mathé­ matiques, informatique, biologie : Alan Turing est le symbole éclatant de l’art de faire dialoguer les disciplines. Ses travaux sont au cœur des sciences de l’information et de la grande révolution numérique que nous connaissons aujourd’hui. © c. frésillon/CNRS Photothèque Rédaction : 1, place Aristide-Briand – 92195 Meudon Cedex Téléphone : 01 45 07 53 75 Télécopie : 01 45 07 56 68 Mél. : journal-du-cnrs@cnrs-dir.fr Le journal en ligne : www2.cnrs.fr/journal/ CNRS (siège) : 3, rue Michel-Ange – 75794 Paris Cedex 16 Directeur de la publication : Alain Fuchs Directrice de la rédaction : Brigitte Perucca Directeur adjoint de la rédaction : Fabrice Impériali Rédacteur en chef adjoint : Matthieu Ravaud Chefs de rubrique : Fabrice Demarthon, Frédérique Laubenheimer, Charline Zeitoun Assistante de la rédaction et fabrication : Laurence Winter Ont participé à ce numéro : Denis Delbecq, Laurianne Geffroy Secrétaire de rédaction : Isabelle Grandrieux Conception graphique : Céline Hein Iconographe : Stéphanie Tritz Couverture : Library and Archive Center, King’s College Cambridge, AMT/K/7/38 Photogravure : Scoop Communication Impression : Groupe Morault, Imprimerie de Compiègne – 2, avenue Berthelot – Zac de Mercières – BP 60524 – 60205 Compiègne Cedex ISSN 0994-7647 AIP 0001309 Dépôt légal : à parution Photos CNRS disponibles à : phototheque@cnrs-bellevue.fr ; http://phototheque.cnrs.fr/ La reproduction intégrale ou partielle des textes et des illustrations doit faire obligatoirement l’objet d’une demande auprès de la rédaction. le journal 4 I 8  Un génie au destin brisé À l’occasion du centenaire de la naissance d’Alan Turing, CNRS Le journal revient sur le parcours du célèbre mathématicien britannique, dont l’héritage demeure incroyablement vivace aujourd’hui. 9 I 12 Les prémices de l’ordinateur En 1936, Alan Turing démontre qu’on ne peut pas tout calculer de manière automatique, en imaginant un concept de machine qui inspire encore le fonctionnement de nos ordinateurs. 18 I 19 Culture Retrouvez tous les événements du CNRS – livres, films, expositions, sites Internet, conférences… – consacrés à Alan Turing. © national physical laboratory/crown copyright/spl/cosmos © l. natale © topory/wikimedia commons © cnrs images | Biographie cnrs I LE JOURNAL 4 Histoire  À l’occasion du centenaire de la naissance d’Alan Turing, CNRS Le journal revient sur le parcours du célèbre mathématicien britannique, dont l’héritage demeure incroyablement vivace aujourd’hui, dans le monde scientifique mais aussi au-delà. alan turing en 6 dates 23 juin 1912   Naissance à Londres 1939-1942   Décodage du système de cryptage allemand Enigma 1945  Projet de la machine universelle ou ordinateur 1950  Publication de l’article « L’ordinateur et l’intelligence » 1952  Publication de l’article « La base chimique de la morphogenèse » 7 juin 1954  Décès à l’âge de 41 ans Par charline zeitoun L e 7 juin 1954, Alan Mathison Turing, mathématicien de génie fraîchement élu  membre de la Royal Society de Londres, inventeur de l’ordinateur, précurseur de l’intelligence arti­ ficielle, est retrouvé mort, allongé sur son lit, à l’âge de 41 ans. Près de lui, une pomme empoisonnée au cyanure est à moitié entamée. Selon les sources offi- cielles, il s’agit d’un suicide. Depuis deux ans, l’homme était humilié par la justice britannique qui ne lui avait épargné la pri- son qu’à condition qu’il subisse une cas- tration chimique par traitement hormo- nal. Son tort : être homosexuel dans une Angleterre encore ultraconservatrice où la loi condamne de telles mœurs. Durant la Seconde Guerre mondiale, ce scienti- fique hors pair avait contribué à briser le code secret de la marine allemande et à éviter ainsi l’invasion de l’Angleterre. une enfance loin de sa famille Alan Turing est né à Londres en 1912. Le climat de Madras, en Inde, où son père doit regagner son poste d’administrateur colo- nial, est jugé peu favorable à la santé des enfants. Encore nourrisson, Alan est donc placé avec son frère aîné près d’Hastings, au sud de la Grande-Bretagne, dans la ­ famille d’un colonel où l’on pense que l’éducation des garçons doit en faire des hommes, des durs, des vrais. Les fils Turing ne verront leurs parents que de ma- nière occasionnelle durant leur enfance. À 10 ans, le jeune Alan dévore les Merveilles de la nature que tout enfant ­ devrait connaître. « L’ouvrage raconte comment l’embryon se développe à partir d’une cellule fécondée en suivant les lois de la physique et de la chimie », commente Un génie  au destin brisé 01 Portrait d’Alan Turing réalisé par le bras-robot du projet Aikon, mené actuellement à l’université de Londres. Le père spirituel de l’informatique a en quelque sorte été dessiné par sa propre création. © p. tresset hors-série I mai 2012 5 Biographie | Jean Lassègue, philosophe au Centre de recherche en épistémologie appliquée1, à Paris, et auteur d’une biographie de Turing (lire p. 19). C’est une révélation : le corps y est présenté comme une gigan- tesque machine. Alan se met en tête qu’il est possible de déterminer les lois qui régis­ sent sa construction à l’aide des sciences de la nature. Dès lors, il ne cesse de se passionner pour le décodage des ­ secrets de la vie et la nature de l’esprit. les années d’internat À l’âge de 14 ans, l’adolescent rejoint l’internat de la très stricte Sherborne Grammar School, où l’on privilégie « les valeurs propres à l’éducation de gentle- man, le grec et la littérature par rapport aux matières scientifiques, précise Jean Lassègue. Les résultats du jeune homme sont médiocres. Il est jugé brouillon et mal- habile et, comble du scandale dans un milieu imbu de culture classique et de mora­ le victorienne, il fait de l’algèbre pen- dant les cours d’instruction religieuse ». Peu sociable, Turing ne trouve de récon- fort que dans les cours de sciences. Impressionné par cet élève qui, à ses heures perdues, développe des calculs très complexes, son professeur de mathéma- tique plaide sa cause auprès du directeur de l’école et le sauve du redoublement. L’année suivante, en 1927, Alan fait à l’école une rencontre déterminante. Il s’appelle Christopher Morcom, est âgé d’un an de plus que lui et se passionne pour les sciences et les mathématiques. C’est Lassègue. Selon le philosophe, cette éton- nante idée le hantera toute sa vie. Et on peut y entrevoir, en filigrane, la source de ses futurs travaux, dans lesquels il invente un concept devenu aujourd’hui d’une abso­ lue évidence : il est possible de disso- cier une machine et les programmes qui la font fonctionner. Tout comme le jeune homme devait s’imaginer que son corps, sa machine, pourrait porter, comme un programme, l’esprit de Christopher… le temps des premiers articles Entre 1931 et 1935, Turing poursuit des études de mathématiques pures au King’s College, à Cambridge. Il publie ses premiers articles, obtient une bourse de recherche et résout l’épineux problème dit de la décision, formulé par David Hilbert à la fin des années 1920 (lire p. 9). Grâce à son article sur ce problème, qu’il finalise en 1936, uploads/Science et Technologie/ turing.pdf

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