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Lors des célébrations qui suivirent la victoire, le personnel de Bletchley Park recevra consigne de garder le secret sur toutes leurs activités en vertu du Secret Act. Ses héros, dont Alan Turing était le principal, resteront donc longtemps méconnus.
De 1945 à 1947, Turing travaille au National Physical Laboratory, situé à Teddington au Royaume-Uni. Fin 1945, après avoir lu le rapport Von Neumann qui décrit la structure générale d’un ordinateur, Turing discute des méthodes de programmation et rédige ce qui est sans doute le premier projet détaillé d’un ordinateur : « l’ACE » (Automatic Computing Engine). Toutefois, il ne parvient pas à s’entendre avec les ingénieurs électroniciens du « NPL » chargés de construire cette machine. Turing, trop individualiste pour être un organisateur ou un grand négociateur, préfère retourner à Cambridge en 1947 pour y suivre des cours de biologie.
En 1948, Turing, athlète de haut niveau, fut proche d’être qualifié pour les jeux olympiques en terminant 4ème au marathon de l’Association des athlètes amateurs (AAA Marathon). Blessé sérieusement à une jambe, il abandonne la compétition mais continuera néanmoins de courir quotidiennement pour son plaisir. Une habitude qui s’avère être sa principale source d’inspiration au niveau de ses recherches.
Toujours en 1948, Turing est appelé par Max Newman, inspiré comme lui par le rapport Von Neumann, à l’université de Manchester où Newman dirige le développement de l’un des premiers véritables ordinateurs, le Manchester Mark I, industrialisé par la firme Ferranti. Turing travaille alors à la programmation de cet ordinateur.
En 1949, lors de la conférence marquant l’inauguration de l’ « EDSAC » (l’Electronic Delay Storage Automatic Calculator était un ordinateur programmable qui pouvait effectuer 15 000 opérations mathématiques par minute) à Cambridge, Turing présente une nouvelle méthode de preuve de correction de programmes qui préfigure la « méthode de Floyd-Hoare ».
Continuant ses réflexions fondamentales qui réunissent science et philosophie, il rédige un article intitulé « Computing Machinery and Intelligence » (Mind, octobre 1950) qui explore le problème de l’intelligence artificielle. Il définit une épreuve – connue sous le nom de « test de Turing » – qui détermine si une machine est « consciente » ou non. Dans ce sens, Alan Turing fait le pari que « d’ici 50 ans, il n’y aura plus moyen de distinguer les réponses données par un homme ou un ordinateur, et ce sur n’importe quel sujet. » Le 21ème siècle, avec l’avènement du monde numérique, prouve qu’il était indéniablement un précurseur.
En mai 1952, Turing compose un programme de jeu d’échecs. Ne disposant pas d’un ordinateur assez puissant pour l’exécuter, il simule les calculs d’une machine qui met une demi-heure pour exécuter chaque coup. En 1997, soit 45 ans plus tard, Deep Blue, un superordinateur développé par « IBM » battra le Russe Garry Kasparov, champion du monde en titre. Turing, une fois de plus a vu juste.
En 1952, Turing s’est intéressé à l’analyse – une autre branche des mathématiques – en élaborant un modèle biomathématique de la morphogenèse, tant chez l’animal que chez le végétal. Il publie « The Chemical Basis of Morphogenesis » où il propose trois modèles de formes (Turing patterns). Dans les années 1990, des expériences de chimie viendront confirmer expérimentalement les modèles théoriques de Turing. Qu’aurait-il encore apporté à la science si son cheminement n’avait pas été stoppé net par un événement banal de la vie quotidienne qui dégénéra en buzz médiatique destructeur ?