Citizen AI
Alan Turing dans une baraque de Bletchley Park, devant une machine Bombe aux tambours colorés.
Les pionniers · L’atelier · 10 étapes

Alan Turing, la machine qui pense ?

À 24 ans, il invente sur le papier la machine qui servira de modèle à tous les ordinateurs. Pendant la guerre, il casse un code réputé incassable. Puis il pose la question qui nous occupe encore : une machine peut-elle penser ? Refais ses raisonnements, une hypothèse après l’autre.

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Étape 1 · 1912–1931

Un élève à part.

Ses parents vivent en Inde ; Alan grandit en Angleterre, dans des familles d’accueil puis en pension. Dans une école qui ne jure que par le latin et le grec, il fait des expériences de chimie en cachette et résout des problèmes que ses professeurs ne comprennent pas.

1Parcours sa jeunesse
Alan Turing adolescent à vélo sur une route de campagne anglaise.
Étape 2 · Bletchley Park, 1940

La table de Bletchley Park.

Une Enigma, un tambour de la Bombe, un ruban de papier et un carnet : réinvente les idées de Turing avant de découvrir sa vie.

2Essaie les 4 instruments

Clique sur les objets de la table. Chacun se manipule : c’est toi qui réinventes.

L’établi
Étape 3 · 1928–1935

Peut-on tout calculer ?

En 1928, le grand mathématicien allemand David Hilbert pose un défi : existe-t-il une méthode mécanique qui permette de décider, pour n’importe quel énoncé mathématique, s’il est vrai ou faux ? Pour y répondre, Turing doit d’abord préciser ce qu’est une méthode « mécanique ».

3Classe les méthodes
Turing étudiant à Cambridge, devant des feuilles de calcul et un ruban de papier.

Je définis

Mécanique ou pas ?

Une méthode mécanique, c’est une recette qu’un employé appliquerait sans rien comprendre, pas à pas, avec un crayon et du papier, et qui donne toujours le résultat. Classe ces méthodes.

Étape 4 · 1936

La machine la plus simple du monde.

Un ruban infini divisé en cases. Une tête qui lit une case, peut y écrire un symbole et se déplacer d’une case à gauche ou à droite. Un « état » qui dit où elle en est. Et une table de règles : si je suis dans tel état et que je lis tel symbole, alors j’écris ceci, je bouge par là, je passe dans tel état. C’est tout.

4Vérifie ton hypothèse en faisant tourner la machine

Construis-la toi-même

La machine de Turing se manipule maintenant sur l’établi (étape 2), en version complète.

Étape 5 · 1936

Une machine pour les imiter toutes.

Turing a deux idées vertigineuses. La première : la table de règles d’une machine peut elle-même s’écrire sur un ruban. Une seule machine universelle pourrait alors lire cette table et imiter n’importe quelle autre machine. C’est exactement ce que fait ton ordinateur : une seule machine, et des programmes qu’on charge comme des données. La seconde idée répond à Hilbert.

5Mets le juge à l’épreuve
Une machine imaginaire en laiton qui lit un ruban de papier divisé en cases de 0 et de 1.

L’expérience du Contrariant

Imagine un programme Juge qui, pour tout programme, annonce s’il finira par s’arrêter ou s’il tournera sans fin. Turing construit alors le programme Contrariant : il demande au Juge ce que lui-même va faire, et fait l’inverse. Si le Juge dit « il s’arrête », Contrariant tourne sans fin ; s’il dit « il tourne sans fin », Contrariant s’arrête. Que doit répondre le Juge à propos de Contrariant ?

Étape 6 · 1939–1941

Le code des sous-marins.

En septembre 1939, Turing rejoint Bletchley Park, un manoir où le Royaume-Uni rassemble mathématiciens, joueurs d’échecs et linguistes pour casser les codes allemands. L’armée allemande chiffre ses messages avec la machine Enigma : environ 159 milliards de milliards de réglages possibles, changés chaque jour. Des mathématiciens polonais, dont Marian Rejewski, avaient déjà réussi à la percer avant la guerre et ont transmis leurs méthodes.

6Trouve la faiblesse d’Enigma
Le manoir de Bletchley Park et ses baraques en bois en 1941.

J’observe

Tape sur le clavier d’Enigma.

Trois rotors tournent à chaque lettre : la même lettre tapée deux fois ne donne jamais le même résultat. Tape plusieurs fois la même lettre, par exemple AAAAAAAA, et observe bien.

Construis-la toi-même

Enigma se manipule maintenant sur l’établi (étape 2), en version complète.

Étape 7 · 1940–1945

Chercher le mot probable.

Chaque matin, une station météo allemande envoie un message qui commence souvent par le même mot : WETTERBERICHT, « bulletin météo ». Si l’on devine où se cache ce mot dans le message chiffré, on peut tester les réglages d’Enigma. Turing conçoit pour cela une machine électromécanique, la Bombe, qui essaie des milliers de réglages à la minute.

7Place le mot probable
Des opératrices de la marine règlent les tambours de deux machines Bombe.

À toi de jouer

Où peut se cacher WETTERBERICHT ?

Fais glisser le mot sous le message chiffré. Grâce à la faiblesse que tu viens de découvrir, une position est impossible dès qu’une lettre du mot tombe sur la même lettre du message (en rouge). Trouve les positions possibles.

Construis-la toi-même

La recherche du mot probable se manipule maintenant sur l’établi (étape 2), en version complète.

Étape 8 · 1950

Le jeu de l’imitation.

Après la guerre, Turing conçoit un des premiers ordinateurs à programme enregistré, puis programme celui de l’université de Manchester. En 1950, il publie un article qui commence ainsi : « Je propose d’examiner la question : les machines peuvent-elles penser ? » Plutôt que de définir « penser », il propose un test.

8Vérifie ton hypothèse
Turing devant l’ordinateur de l’université de Manchester, une collègue perfore un ruban.

Le test

Un juge échange par écrit avec deux interlocuteurs cachés, un humain et une machine. S’il n’arrive pas à les distinguer plus souvent que par hasard, Turing propose de dire que la machine pense. Il prédit qu’en l’an 2000, un juge moyen n’aura pas plus de 70 % de chances de reconnaître la machine après cinq minutes.

Un extrait de l’article

Question : « Additionnez 34 957 et 70 764. »
Réponse (après une pause de 30 secondes) : « 105 621 ».Alan Turing, 1950

Remarque : la bonne réponse est 105 721. Erreur voulue ou coquille ? On en débat encore.

Étape 9 · 1952

Comment le vivant dessine ses motifs.

Turing se tourne vers la biologie : comment un embryon, au départ une boule de cellules presque identiques, fabrique-t-il des taches, des rayures, des doigts ? Il propose une explication mathématique et la teste sur l’ordinateur de Manchester.

9Fais naître des motifs
Le pelage tacheté d’un léopard et les rayures d’un poisson zèbre.

Construis-la toi-même

La simulation des taches se manipule maintenant sur l’établi (étape 2), en version complète.

Étape 10 · 1952 et après

Une fin injuste, une réhabilitation tardive.

Le héros de Bletchley Park, dont le travail est resté secret, est condamné en 1952 parce qu’il est homosexuel, ce qui est alors un délit au Royaume-Uni. Parcours la suite.

10Parcours la frise
Alan Turing courant un marathon en 1947.
Bilan

Ce que Turing nous a laissé.

1

Le modèle de l’ordinateur

Une machine simple qui suit des règles, et une machine universelle qui exécute n’importe quel programme.

2

Les limites du calcul

Certaines questions n’ont pas de réponse mécanique : aucun programme ne peut juger tous les programmes.

3

Casser un code

Chercher une faiblesse (aucune lettre n’est chiffrée par elle-même), puis laisser une machine tester les possibilités.

4

Machines et vivant

Un test pour l’intelligence des machines, et des équations pour les motifs du vivant.

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