Alan Turing in MATH und io-port.net

Das Wissenschaftsjahr 2006 steht im Zeichen der Informatik und ihrer Anwendungen. Es wird gemeinsam mit der Initiative Wissenschaft im Dialog (WiD) und der Gesellschaft für Informatik (GI) sowie zahlreichen Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kultur durchgeführt. Zentrale WEB-Adresse für diese Aktivitäten ist die Adresse: www.informatikjahr.de

Wir nehmen das Informatikjahr zum Anlass, einen der berühmtesten Informatiker vorzustellen, und zu zeigen, wie man in unseren Datenbanken Informationen findet. Haben Sie schon einmal von den Begriffen »Turingmaschine« und »Enigma« gehört? In der Literatur-Datenbank Math und dem Informatikportal io-port.net findet man viele Hinweise, um mehr über diese Themen und über Alan Turing, den »Vater« der Theoretischen Informatik und Künstlichen Intelligenz zu erfahren. Gerade bei diesem Wissenschaftler ergänzen sich die Rechercheergebnisse in den beiden Datenbanken in mehreren Aspekten.

Die Literatur-Datenbank Zentralblatt MATH auf dem EMIS-Server (EMIS) enthält sowohl Daten aus dem »Zentralblatt für Mathematik« von 1931 bis heute, als auch Daten aus dem »Jahrbuch über die Fortschritte der Mathematik« von 1868 bis 1942. Das Jahrbuch war die erste umfassende Referatezeitschrift auf dem Gebiet der Mathematik weltweit. Beide Quellen umfassen auch viele Arbeiten aus der Informatik, insbesondere der Theoretischen Informatik. Im Internet ist eine Demo-Version frei zugänglich (drei Treffer sichtbar); Abonnenten - zu denen fast alle mathematischen Fachbereiche in Deutschland gehören - haben vollen Zugriff auf alle Daten.

Die Datenbank des Informatikportales (io-port.net) enthält mehr als zwei Millionen bibliographische Angaben speziell für das Gebiet Informatik. Sie setzt sich zusammen aus vier verschiedenen Datenbeständen: DBLP (Digital Bibliography & Library Project, Universiät Trier), CompuScience (FIZ Karlsruhe, Abteilung Berlin), LEABIB (Bibliographische Datenbank des Lehrstuhles für Effiziente Algorithmen der Technischen Universität München), CCSB (The Collection of Computer Science Bibliographies, Universität Karlsruhe). Ergänzt wird dieses Angebot in der io-port-Datenbank durch weitere Inhalte und Dienste wie z.B. Links auf digitalisierte Volltexte und Volltextvermittlung, personalisierte Dienste und semantische Werkzeuge. Angaben wie Autor und Titel der gefundenen Dokumente sind kostenfrei; die Vollversion ist nur Abonnenten zugänglich.

Übersichtsrecherchen

Eine einfache Recherche in MATH nach dem Autor &rauot;Turing, A« führt auf 33 Dokumente (Search). Auffällig ist, dass in den letzten Jahren alle Werke von Turing neu aufgelegt wurden: vier »Collected works« findet man gleich am Anfang der Ergebnisliste. Schon das erste Referat deutet drei Gründe für diese Auflagen an:

1. Turing hat »klassische« Arbeiten geschrieben, die heute noch richtungsweisend und interessant für Informatiker und Mathematiker sind.
2. Turings Enigma-Arbeiten wurden aus Geheimhaltungsgründen erst in den neunziger Jahren veröffentlicht.
3. Turing hat vor allem aus seinen letzen Lebensjahren viele unveröffentlichte oder unvollendete Schriften hinterlassen.

In der io-port-Datenbank findet man mit dem Stichwort »alan turing« im Basic Index 145 Artikel (Search), mit Hilfe der Expertensuche im Autorenfeld 56 Arbeiten . Einträge verschiedener Provider zur gleichen Arbeit sind - wo immer dies eindeutig möglich war - zu einem Eintrag zusammengeführt; dabei bleiben die Verweise auf die Original-Einträge erhalten.

Insgesamt erhält man mit Hilfe der Datenbank MATH und dem Informatikportal io-port.net eine umfangreiche Werkliste von Turing:

• Arbeiten sowohl in MATH als auch in io-port: 16
• Arbeiten nur in MATH: 8
• Arbeiten nur in io-port: 19

Lebensbeschreibungen von Alan Turing findet man in MATH durch eine Recherche nach »Turing« im Titel und der Klassifikation »01*« (History and Biography) (Search). Eine der ersten und bekanntesten Biographien ist die von Andrew Hodges »Alan Turing: The Enigma« 1983 (Search). Sie wurde vielfach aufgelegt, und ist inzwischen auch auf Deutsch erschienen (Search). Sie wurde vielfach aufgelegt, und ist inzwischen auch auf Deutsch erschienen (Search). Andrew Hodges betreibt auch eine umfangreiche Internetseite (Link) mit weiteren Informationen.

Jugend und erste Forschungsarbeiten

Alan Mathison Turing wurde am 23. Juni 1912 in London geboren. Der Vater war Kolonialbeamter in Indien, und deshalb verbrachte Turing, wie es damals üblich war, einen großen Teil seiner Kindheit und Jugend bei befreundeten Familien oder in Internaten in England. Schon früh zeigte er Interesse an Mathematik und Naturwissenschaften, las Einsteins Relativitätstheorie und Arbeiten zur Quantenmechanik.

Von 1931 bis 1938 studierte Turing Mathematik in Cambridge und Princeton. Er las Werke von Russell, Whitehead, Gödel, Hilbert und von Neumann - wandte sein Interesse also der mathematischen Logik zu.

In der Jahrbuch-Datenbank findet man sieben Arbeiten von Turing aus diesem Zeitabschnitt mit zeitgenössischen Referaten auf Deutsch (Search). Für die bahnbrechende Arbeit »On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem« (Search) gibt es auch im Zentralblatt ein ausführliches Referat auf Englisch (Search). In dieser Arbeit definierte Turing eine Maschine, heute »Turingmaschine« genannt. Diese Turingmaschine stellt das erste mathematische Modell für einen Computer dar. Sie ist die Grundlage für viele Untersuchungen über Entscheidbarkeit, Berechenbarkeit und Algorithmentheorie. Mit Hilfe dieser Machine gelang es Turing auch zu zeigen, dass es keine Lösung für das sogenannte »Entscheidungsproblem« von Hilbert gibt.

Wie aktuell die Theorie der Turingmaschinen noch heute ist, sieht man daran, dass eine Recherche in MATH mit dem Stichwort »turing mach*« 2357 Arbeiten anzeigt (Search). Zudem enthält ein ganzes Teilgebiet der Mathematics Subject Classification Arbeiten über solche Modelle: »68Q05, Models of computation (Turing machines, etc.)«; man findet dort zur Zeit über 4000 Dokumente (Search).

Arbeiten im 2. Weltkrieg

Bei Kriegsausbruch 1939 wurde Turing vom englischen Geheimdienst nach Blechtley Park berufen, um an der Entschlüsselung der »Enigma« mitzuwirken. Die »Enigma« (von dem griechischen Wort für »Rätsel«), war eine Verschlüsselungsmaschine, die das deutsche Militär verwendete, um die Funksprüche zwischen den verschiedenen militärischen Einheiten vor den Alliierten geheim zu halten. Als eine Apparatur mit 5 Walzen und Tausenden von verschiedenen Einstellungen, war die Enigma eine äußerst komplexe Maschine, die für unentschlüsselbar gehalten wurde. Turing wirkte maßgeblich an der Dechiffrierung mit. Da alle Arbeiten unter strengster Geheimhaltung ausgeführt wurden, ist erst im Laufe der 70ziger Jahre bekannt geworden, welchen großen Beitrag Turing hierzu lieferte. Nach Einschätzung von Historikern hat die Entschlüsselung der Funksprüche, die den U-Boot-Krieg betrafen, mit eine kriegsentscheidende Rolle gespielt.

Aufgrund dieser Tatsachen, ist es also verständlich, dass man bei der Recherche in der Datenbank MATH mit den Schlagworten »enigma turing« im Basic Index erst Arbeiten ab 1983 findet (Search). Es gibt Artikel über die Arbeit des Teams in Blechtley Park, die verwendeten Methoden der Kryptographie und den Abdruck von Teilen eines Enigma-Reports von Turing in den »Collected works« (Search). Der Enigma-Report wurde erst 1996 öffentlich gemacht.

Mit einer Recherche in der io-port-Datenbank nach »enigma turing« erhält man 27 Arbeiten (Search). Der Artikel »Turings Treatise on Enigma« führt auf die Internetadresse eines Digitalisierungsprojektes: Link, unter der man Volltexte von Turing und weitere Arbeiten zum Thema findet.

Andere - nicht geheime - Arbeiten über weitere Probleme der mathematischen Logik aus dem Zeitraum 1939-1945 findet man in MATH mit der Suche nach dem Autor »turing,a« und dem Zeitraum 1939-45 (Search).

Nachkriegszeit in Teddington und Manchester

In der Zeit nach dem Krieg beschäftigte sich Turing einerseits mit dem Aufbau der ersten Computer, der »ACE (Automatic Computing Engine)« und Mark I, und andererseits mit theoretischen Arbeiten auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz. In der Arbeit »Computing machinery and intelligence« (Mind, Oktober 1950) schlug er einen Test vor - heute »Turing-Test« - genannt, der sich mit der Frage »Können Maschinen denken?« befasst. Diese Arbeit findet man über die io-port-Datenbank als Volltext unter der Adresse: Link. In manchen Quellen ist sie auch mit dem Untertitel als Titel angegeben.

Viele neuere Arbeiten zum Turing-Test findet man in der io-port-Datenbank mit einer Recherche mit dem Stichwort »turing test« : 180 Arbeiten werden zur Zeit angezeigt, fast 90 aus den letzten 5 Jahren (Search).

Anfang der Fünfziger Jahre

Von 1952 bis zu seinem Tod 1954 arbeitete Turing an der Programmierung des Schachspieles und mathematischen Problemen der Biologie. In der io-port-Datenbank ist beispielsweise der Artikel »Digital computers applied to games« verzeichnet (Search »turing digital games«). Außerdem findet man hier die wichtige Arbeit von 1952 zum Thema »The Chemical Basis of Morphogenesis« (Search »turing morphogenesis«). Auch hier wurde Turing zum Namensgeber für eine neue Theorie: dem »Turing-Mechanismus«, und es gibt im Internet eine Adresse, unter der weitere Artikel - zum Teil unveröffentlichte - unter diesem Thema zusammengestellt sind: Link.

Strafverfolgung und Tod

Die Strafverfolgung aufgrund Turings Homosexualität beendete dann seine Karriere und sein Leben: 1952 beraubte ein Freund Turing. Turing ging zur Polizei, wo er - wohl nichtsahnend - offen zugab, auch eine sexuelle Beziehung gehabt zu haben. Homosexualität stand damals jedoch noch unter Strafe, und Turing wurde in einem öffentlichen Prozess verurteilt. Er wurde vor die Wahl gestellt, ins Gefängnis zu gehen oder sich medizinisch behandeln zu lassen. Er musste Hormone nehmen, die schwere Nebenwirkungen, unter anderem Depressionen, verursachten. Von seiner Arbeit für den englischen Geheimdienst, die bis dahin angedauert hatte, wurde er entbunden. Am 7. Juni 1954 beging Turing Selbstmord mit einem mit Zyanid vergifteten Apfel.

Turing Award

Wie groß die Bedeutung von Turings Arbeiten für die Informatik sind, erkennt man auch daran, dass seit 1966 jährlich ein »A.M. Turing Award« von der »Association for Computing Machinery (ACM)« verliehen wird. Er ist verbunden mit einem Preisgeld von 100 000 Dollar, und gilt als höchste Auszeichnung in der Informatik, vergleichbar mit dem Nobelpreis (Link).