Alan Turing

Lapsuus ja nuoruus

Alan Turingin vanhemmat olivat Julius Mathison Turing ja Sara o.s. Stoney. Julius työskenteli brittien virkamiehistössä Intiassa (Indian Civil Service).  Sara, Madras Railway -rautatieyhtiön pääinsinöörin Edward Waller Stoneyn tytär, tuli raskaaksi heidän asuessaan Chhatrapurissa Orissan osavaltiossa. Koska vanhemmat halusivat lapsensa kasvavan Englannissa, he palasivat Lontoon Maida Valeen, jossa Alan Turing syntyi 23. kesäkuuta 1912. Tapahtumasta todistaa sininen laatta nykyisen Colonnade Hotelin ulkopuolella.   Alanilla oli isoveli nimeltään John. Turingin isä toimi edelleen virkamiehenä Intiassa, joten Alanin lapsuusvuosina hänen vanhempansa matkustivat Englannin Guildfordin ja Intian välillä jättäen kaksi poikaansa perheen ystävien huostaan Englantiin. Jo hyvin varhain Turing osoitti merkkejä nerokkuudestaan, joka tuli myöhemmin selkeämmin esiin.
Hänen vanhempansa ilmoittivat hänet St Michael'sin päiväkouluun kuuden vuoden ikäisenä. Koulun rehtori huomasi hänen poikkeukselliset lahjansa varhain, kuten myös monet hänen muistakin opettajistaan. 14-vuotiaana vuonna 1926 hän siirtyi Sherborne Schooliin, kuuluisaan ja kalliiseen yksityiseen oppilaitokseen Dorsetissa. Lukuvuoden ensimmäisenä päivänä Englannissa oli yleislakko, mutta Turing halusi olla niin innokkaasti paikalla ensimmäisenä koulupäivänään, että hän ajoi Southamptonista koululleen yksin polkupyörällään liki sadan kilometrin matkan yöpyen välillä majatalossa.
Jotkut Sherbornen opettajat eivät arvostaneet Turingin luontaista kiinnostusta matematiikkaan ja tieteisiin. He painottivat pikemminkin klassista koulutusta. Hänen rehtorinsa kirjoitti hänen vanhemmilleen: ”Toivon, että hän ei putoa kahden koulun väliin. Jos hän haluaa jatkaa yksityiskoulussa, hänen täytyy tähdätä koulutetuksi. Jos hän aikoo olla vain tieteellinen spesialisti, hän tuhlaa yksityiskoulussa aikaansa.”
Tästä huolimatta Turing menestyi edelleen erinomaisesti aineissa, joista hän piti, ja ratkaisi vuonna 1927 monimutkaisia ongelmia opiskelematta lainkaan laskuopin perusteita. 16-vuotiaana vuonna 1928 Turing tutustui Albert Einsteinin teoksiin; hän ei ainoastaan käsittänyt niitä, vaan päätteli Einsteinin teorian kyseenalaistavan Newtonin lait tekstistä, jossa tätä ei eksplisiittisesti ilmaistu.
Turingin toiveet ja kunnianhimo koulussa lisääntyivät, kun hänen ja hieman vanhemman opiskelijan Christopher Morcomin välille kehittyi läheinen ystävyys. Morcom oli myös Turingin ensimmäinen romanttinen kiinnostus. Hän kuoli yhtäkkisesti vain muutama viikko heidän viimeisen Sherbornen-lukukautensa alkamisen jälkeen naudan tuberkuloosin aiheuttamiin komplikaatioihin. Hän oli saanut taudin juotuaan lapsena tartunnan saaneen lehmän maitoa. Turingin usko särkyi, ja hänestä tuli ateisti. Hänen vakaumuksensa oli, että kaikkien ilmiöiden, myös ihmisen aivotoiminnan, täytyi olla materiaalisia.

Kryptoanalyysi

Toisen maailmansodan aikana Turing osallistui saksalaisten käyttämien salakirjoitusjärjestelmien murtamiseen Bletchley Parkissa. Hän tukeutui ennen sotaa Puolan Biuro Szyfrówissa työskennelleiden Marian Rejewskin, Jerzy Różyckin ja Henryk Zygalskin kryptoanalyyttiseen tutkimukseen. Hän teki useita oivalluksia, jotka auttoivat murtamaan Enigma-koneen ja Lorenz SZ-40/42:n (kaukokirjoittimissa käytetty salauslaite, jolle britit antoivat koodinimen "Tunny") koodit. Jonkin aikaa hän johti Hut 8:aa, joka oli vastuussa Saksan laivaston viestinnän tulkitsemisesta.
Syyskuusta 1938 lähtien Turing oli työskennellyt osa-aikaisesti Government Code and Cypher Schoolissa (GCCS), brittien koodinmurtojärjestössä. Hän työskenteli Saksan Enigma-salauksen murtamisen parissa ja teki yhteistyötä GCCS:n vanhemman koodinmurtajan Dilly Knoxin kanssa. 4. syyskuuta 1939, päivä sen jälkeen kun Yhdistynyt kuningaskunta oli julistanut sodan Saksalle, Turing ilmoittautui GCCS:n sodanajan tiloihin Bletchley Parkiin.

Turingin–Welchmanin bombe

Viikkojen kuluessa saapumisestaan Bletchley Parkiin Turing oli suunnitellut sähkömekaanisen laitteen, jonka avulla Enigma voitaisiin murtaa nopeammin kuin vuoden 1932 bomba-koneella. Uusi bombe-kone nimettiin aiemman puolalaisen bomban mukaan, johon se perustui. Matemaatikko Gordon Welchmanin ehdottamalla parannuksella varustetusta bombesta tuli yksi tärkeimmistä työvälineistä, ja tärkein automatisoitu väline, hyökkäyksessä Enigma-koodin suojaamaa viestintää vastaan. 
Turingin kanssa Bletchley Parkissa työskennellyt kryptoanalyytikko Jack Good sanoi myöhemmin: "Turingin tärkein kontribuutio, omasta mielestäni, oli kryptoanalyyttisen bombe-koneen suunnittelussa. Hänellä oli ajatus, että voitaisiin soveltaa käytännössä loogista teoreemaa, joka kuulostaa harjaantumattomaan korvaan suhteellisen absurdilta; nimittäin sitä, että ristiriidasta voidaan päätellä kaikki."
Bombe etsi Enigma-viestissä käytettyjä, mahdollisesti oikeita asetuksia (eli kiekkojen järjestystä, kiekkojen asetuksia jne.) käyttäen sopivaa "lunttia", osaa todennäköisestä selkotekstistä. Jokaiselle mahdolliselle kiekkojen asetukselle (joita oli 10¹⁹, tai sukellusveneiden Enigma-koneiden tapauksessa 10²², sillä niissä käytettiin lopulta neljää kiekkoa kolmen tavallisen sijaan) bombe suoritti sähköisesti sarjan loogisia päätelmiä luntin perusteella. Bombe havaitsi mahdollisen ristiriidan ja hylkäsi asetuksen siirtyen seuraavaan. Suurin osa mahdollisista asetuksista aiheutti ristiriitoja, ja vain muutama jäi jäljelle tutkittavaksi yksityiskohtaisesti. Turingin ensimmäinen bombe otettiin käyttöön 18. maaliskuuta 1940. Sodan loppuun mennessä oli käytössä useita satoja bombe-koneita.

Varhaiset tietokoneet ja Turingin testi

Vuosina 1945–1947 hän työskenteli National Physical Laboratoryssa ja suunnitteli Automatic Computing Engine -tietokonetta (ACE). Hän esitteli artikkelissaan 19. helmikuuta 1946 Yhdistyneen kuningaskunnan ensimmäisen valmiin suunnitelman tietokoneesta, jossa sekä käskyt että data olivat samassa muistissa. Vaikka Turing onnistuikin ACE:n suunnitelussa, hankkeen aloittaminen viivästyi ja hän pettyi. Vuoden 1947 lopussa hän palasi Cambridgeen viettämään sapattivuotta. Sillä välin ACE rakennettiin valmiiksi ilman häntä, ja se ajoi ensimmäisen ohjelmansa 10. toukokuuta 1950. 
Vuonna 1948 hänet nimitettiin luennoitsijaksi Manchesterin yliopiston matematiikan osastolle, ja vuonna 1949 hänestä tuli yliopiston tietotekniikan laboratorion apulaisjohtaja. Hän kehitti ohjelmia eräälle varhaisimmista todellisista tietokoneista, Manchester Mark I:lle. Samaan aikaan hän työskenteli abstraktimpien kysymysten parissa ja käsitteli artikkelissaan "Computing machinery and intelligence" (Mind, lokakuu 1950) tekoälyn ongelmaa. Hän ehdotti nykyisin Turingin testinä tunnettua koetta määrittämään tason, jonka ylittävää konetta voitaisiin kutsua ajattelevaksi. Jos tietokone onnistuisi huijaamaan kuulustelijaansa niin, että kuulustelija luulisi keskustelevansa ihmisen kanssa, koneen voitaisiin sanoa "ajattelevan". 
Vuonna 1945 Turing ennusti, että jonain päivänä tietokoneet pelaisivat shakkia erittäin hyvin. Vuonna 1948 hän alkoi laatia aiemman opiskelijakollegansa D.G. Champernownen kanssa shakkiohjelmaa tietokoneelle, jota ei ollut vielä olemassa. Tarpeeksi tehokasta konetta ohjelman suorittamiseen ei ollut, joten vuonna 1952 Turing pelasi shakkipelin simuloiden itse tietokonetta. Jokainen siirto kesti noin puoli tuntia. Peli tallennettiin; ohjelma hävisi Turingin kollegalle Alick Glennielle, vaikka sen sanotaankin voittaneen pelin Champernownen vaimoa vastaan.

Kaavoittuminen ja matemaattinen biologia

Turing työskenteli vuodesta 1952 kuolemaansa saakka vuonna 1954 matemaattisen biologian, erityisesti morfogeneesin parissa. Hän julkaisi aiheesta yhden artikkelin vuonna 1952, "The Chemical Basis of Morphogenesis", jossa hän esitteli hypoteesinsa kaavoittumisesta (engl. pattern formation). Hän oli erityisen kiinnostunut Fibonaccin lehtiasennosta, Fibonaccin lukujen esiintyvyydestä kasvien rakenteessa. Hän käytti reaktio-diffuusiokaavoja, jotka ovat nykyisin keskeisessä asemassa kaavoittumisen tutkimuksessa. Hänen myöhempiä artikkeleitaan ei julkaistu ennen kuin vuoden 1992 teoksessa Collected Works of A.M. Turing.

Syyte homoseksuaalisuudesta ja kuolema

Turing oli homoseksuaali, ja hänen aikanaan homoseksuaaliset teot olivat Yhdistyneessä kuningaskunnassa laittomia. Homoseksuaalisuutta pidettiin mielenterveyden häiriönä ja sen harjoittamisesta  voitiin tuomita oikeudessa. Vuonna 1952 Turingin 19-vuotias uusi tuttava Arnold Murray auttoi rikostoveriaan murtautumaan Turingin asuntoon, ja Turing ilmoitti rikoksen poliisille. Poliisitutkinnan aikana Turing tunnusti olleensa suhteessa Murrayn kanssa, ja heitä syytettiin törkeästä siveettömyydestä Criminal Law Amendment Act 1885:n pykälän 11 nojalla. Turing ei katunut, ja hänet tuomittiin samasta rikoksesta kuin Oscar Wilde oli tuomittu yli 50 vuotta aikaisemmin.
Turingin annettiin valita vankilan ja ehdonalaisen välillä, mutta jälkimmäisen ehtona oli libidoa vähentävien hormonihoitojen aloittaminen. Välttääkseen vankilatuomion hän hyväksyi estrogeenihormoni-injektiot, joita annettiin vuoden ajan. Niiden sivuvaikutuksiin kuului gynekomastia (rintojen suureneminen). Tuomion vuoksi hänen turvallisuusluokituksensa poistettiin eikä hän voinut enää konsultoida GCHQ:ta kryptografisissa kysymyksissä. Samaan aikaan julkisuudessa oltiin huolestuneita vakoilusta ja siitä, että homoseksuaalit olisivat alttiina neuvostoagenttien ansoille.
Turingin siivooja löysi Turingin 8. kesäkuuta 1954 kuolleena; hän oli kuollut edellisenä päivänä syanidimyrkytykseen. Myrkyn hän oli ilmeisesti saanut syanidilla kyllästetystä omenasta, joka lojui puoliksi syötynä hänen sänkynsä vieressä. Itse omenaa ei koskaan testattu, ja syanidimyrkytys määritettiin kuolinsyyksi ruumiinavauksessa. Yleensä hänen kuolemansa uskotaan olleen tahallinen, ja se tuomittiin itsemurhaksi. Hänen äitinsä kuitenkin väitti sinnikkäästi, että kuolema oli vahinko ja johtui laboratoriokemikaalien huolimattomasta säilytyksestä. Elämäkertakirjailija Andrew Hodges ehdottaa, että Turing saattoi surmata itsensä tulkinnanvaraisella tavalla antaakseen äidilleen mahdollisuuden pitää kuolemaa onnettomuutena. Muut ovat ehdottaneet, että Turing lavasti kohtauksen Lumikista, joka oli hänen lempisatunsa. Koska Turingin homoseksuaalisuutta lienee pidetty turvallisuusriskinä, hänen on myös ehdotettu joutuneen salamurhatuksi. Hänen ruumiinsa tuhkattiin Wokingin krematoriossa 12. kesäkuuta 1954.

Turing juoksijana

Alan Turing oli kansallisen tason maratoonari. Hän sijoittui viidenneksi Britannian vuoden 1948 olympiakarsinnoissa. Turing Relay -juoksukilpailu on kuusiosainen viestijuoksu joen rantaa pitkin Elystä Cambridgeen ja takaisin. Turing käytti reittiä juostessaan Cambridgessä; hänen paras aikansa maratonilla oli 2.46.