Er zijn verschillende manieren waarop je de naam Alan Turing misschien hebt gehoord: je hebt misschien de beroemde film The Imitation Game met Benedict Cumberbatch gezien. Misschien loop je door Manchester en zie je zijn standbeeld op een bankje net buiten een gebied dat “The Gay Village” wordt genoemd. Op een dag zie je misschien eindelijk een biljet van £50, of gebruik je het zelfs, en als je naar de ene kant kijkt, zie je het gezicht van de man. Maar omdat je op DataCamp bent, is de kans groot dat je zijn naam voor het eerst hoorde toen je kennismaakte met kunstmatige intelligentie en machine learning. Bij al het gepraat over AI tegenwoordig en hoe het de toekomst zal beïnvloeden, is het makkelijk te vergeten dat het werd uitgevonden tijdens de Tweede Wereldoorlog door een man wiens brein Groot-Brittannië de inlichtingenoorlog liet winnen en de daaropvolgende vrede versnelde.
Hoofdstuk I: Een strijd van breinen
Encryptie werkt op basis van het vervangen van de letters van een bericht door andere letters volgens een systeem dat een cijfer wordt genoemd. Een heel eenvoudig cijfer kan zijn dat elke letter wordt vervangen door de letter die twee plekken verderop in het alfabet staat, zodat “hello” gespeld wordt als “jgnnq”. Codekrakers in de Tweede Wereldoorlog konden dit heel gemakkelijk breken, dus waren complexere cijfers nodig. En Enigma-apparaten, die uitgebreid door het Duitse leger werden gebruikt, boden die complexiteit.
Op het meest basale niveau typ je een letter in, waardoor een overeenkomstige letter op een toetsenbord oplicht. Welke letter kon oplichten, werd bepaald door de stand van rotors en een stekkerbord in de machine, en deze stand was het cijfer van Enigma. Dit ontwerp betekende dat er 159 triljard (quintiljoen) manieren waren waarop berichten konden worden uitgeschreven (dat getal is niet verzonnen en niet overdreven). Om het nog ingewikkelder te maken, was het cijfer van Enigma een instelling die dagelijks veranderde, vastgelegd in een boek dat elke operator bij zich droeg, zodat ze de instellingen van hun apparaat konden aanpassen. Codeboeken werden slechts voor de komende maand vastgesteld en konden worden gesaboteerd door ze in het water te gooien, dus zelfs als de geallieerden er met geweld een wisten te bemachtigen, was een meer permanente oplossing nodig.
Turing en zijn team in Bletchley Park, het Britse centrum van de codekraakoperaties, hadden een manier nodig om te weten hoe de Enigma-machines die dag waren ingesteld, en wel snel, zodat inlichtingen op tijd konden worden doorgestuurd. Daarom ontwikkelden ze een machine die bekend staat als de Bombe, die, eenmaal volledig operationeel, Enigma-berichten in minder dan twintig minuten kon kraken. Gebaseerd op Turings eerdere werk met machines en wiskunde, werkte de Bombe via eliminatie en nabootsing van de systemen van Enigma. De Bombe kon bevestigen of koppelingen van letters met elkaar overeenkwamen en zo de operator laten zien hoe de rotors en stekkers die dag waren ingesteld. En hoe bepaalden ze welke koppelingen ze moesten proberen?
De grootste zwakte van Enigma was dat een letter nooit als zichzelf werd geschreven, en dit betekende dat een woord in het Duits kon worden vergeleken met een reeks letters in het versleutelde bericht. Als geen van de letters overeenkwam, was het een mogelijke combinatie. Turings team zou deze woorden zelf voorspellen: omdat de Duitsers dagelijkse weersrapporten verzonden, zochten ze naar het woord “weer” in het Duits. Wanneer de Royal Navy mijnen legde en in contact bleef met Bletchley, zochten ze naar het woord “mijn”. En een andere reeks woorden waar ze naar zochten, om voor de hand liggende redenen, was “heil Hitler”.
Omdat er maar één stekker tegelijk in een contact kon worden gestoken, kon de Bombe onmogelijke combinaties identificeren en elimineren totdat alleen instellingen overbleven die logisch waren. Turings team, en later heel Bletchley Park, kon vervolgens de versleutelde berichten invoeren in buitgemaakte Enigma-apparaten, correct gekalibreerd, en het bericht in gewoon Duits verkrijgen.
Het kraken van Enigma was een grote overwinning voor de geallieerden, waarvan men buiten militaire inlichtingenkringen niet eens besefte dat ze die hadden behaald (en de Duitsers evenmin, tot 1974). Het werd gebruikt in vrijwel elke militaire campagne, van Noorwegen tot Noord-Afrika tot Normandië. Toch was het belangrijkste verschil dat het kraken van Enigma maakte, de mogelijkheid om de posities te kennen van Duitse onderzeeërs, de U-boten. Zwervend over de noordelijke Atlantische Oceaan, waren deze mechanische zeemonsters de schrik van elke zeeman die de corridor tussen Groot-Brittannië en de VS trotseerde, een vitale aanvoerroute tussen de enige geallieerde natie in Europa en de industriële grootmacht van de wereld. Churchill zei dat ze het enige waren waar hij bang voor was tijdens zijn tijd als premier. Het ontdekken van hun posities stelde geallieerde konvooien in staat om van de dreiging weggeleid te worden en zo te voorkomen dat het VK zou uithongeren—en om geallieerde marineschepen de vijand te laten insluiten voor de genadeklap.
Dit deel van het verhaal eindigt meestal met de schatting van historici dat het breken van Enigma de oorlog met twee jaar verkortte en 14 miljoen levens redde. En dat is waar, maar er moet nog iets bij worden gezegd: mensen die speculeren dat Duitsland de oorlog had kunnen winnen, doen dat vaak op basis van de technologieën die ze in de late oorlogsfase ontwikkelden en die hun de overhand hadden kunnen geven als de oorlog niet was geëindigd voordat ze konden worden ingezet. De meeste historici zijn het erover eens dat dit de oorlog op z’n minst nog destructiever had gemaakt, dus de bottom line is: 14 miljoen levens is een zeer conservatieve schatting.
Foto: TS op Unsplash ## Hoofdstuk II: De geest van een machine Turings verhaal had kunnen eindigen met WOII en dankzij de Official Secrets Act misschien pas veel later bekend worden bij het publiek. Hij bleef twee jaar werken in Bletchley Park totdat hij vond dat de cultuur van geheimzinnigheid zijn werk belemmerde, en stapte vervolgens over naar het burgerleven. In 1936 had Turing al de fundamenten gelegd voor wat bekend zou worden als Turingmachines, machines die elk wiskundig probleem via algoritmen kunnen oplossen, en hierop bouwde Turing voort in deze periode waarin hij werkte aan de vroegste iteraties van computers. In 1950 publiceerde hij wat wellicht zijn meest invloedrijke werk is, een filosofisch artikel dat begon met de vraag “Kunnen machines denken?” Hij stelde dat het menselijk brein, door training, opleiding en levenservaringen, een “universele machine” wordt, en dat het daarom mogelijk zou moeten zijn om een machine te bouwen die eerdere informatie meeneemt en op vergelijkbare wijze leert. Zo werd Turing bekend als de vader van kunstmatige intelligentie. Turing stelde een test voor die zou bevestigen of er een brein was gebouwd, het zogenaamde Imitation Game. Gebaseerd op een oud Victoriaans gezelschapsspel, zou het een menselijke beoordelaar omvatten die een gesprek voert met een machine, zonder dat als zodanig te weten. Als de machine, via spraakpatronen, woordkeuze, enzovoort, de beoordelaar kon laten denken dat die met een mens sprak, slaagde de machine voor de Turingtest. Turing stelde dat tegen het jaar 2000 een machine deze test gemakkelijk zou kunnen halen. De betrokkenheid van Turings genialiteit had best kunnen betekenen dat deze voorspelling was uitgekomen. Maar een jaar later ging Turings verhaal een veel duisterdere fase in. ## Hoofdstuk III: Verraad Alan Turing was een homoseksuele man die geboren werd in een homofoob Engeland. In het Victoriaanse tijdperk waren wetten aangenomen die homoseksueel gedrag criminaliseerden, en die waren meer dan een halve eeuw later nog steeds van kracht en werden toegepast toen bleek dat Turing een relatie had met een man genaamd Arnold Murray. Turing was open geweest over zijn homoseksualiteit tijdens zijn tijd aan King’s College, beschreven als “een oase van acceptatie” in een verder intolerante samenleving. Hij hield het geheim tijdens zijn tijd in Bletchley Park, behalve in 1941 toen hij het aan zijn verloofde en collega Joan Clarke vertelde en besloot dat hij de verloving niet kon voortzetten. Zijn voormalige collega, professor I.J. Good, merkte later op: “het was waarschijnlijk maar goed dat de veiligheidsmensen het niet wisten, want dan was hij misschien ontslagen en hadden we de oorlog kunnen verliezen". Turing kreeg de keuze tussen gevangenisstraf en chemische castratie, waarbij hij voor het laatste koos zodat hij zijn onderzoekswerk kon voortzetten. Hij nam medicatie die hem impotent moest maken; samen met het intrekken van zijn veiligheidsmachtiging en de mogelijkheid om naar het buitenland te reizen, zou dit een depressie hebben veroorzaakt die uiteindelijk leidde tot zijn zelfmoord door een met cyanide vergiftigde appel te eten. Ideeën zijn echter onmogelijk te doden. Terwijl Groot-Brittannië overging naar een tolerantere samenleving, werd Turing een icoon in de LGBTQ+-wereld. In 2009 bood premier Tony Blair namens de Britse regering excuses aan voor hoe Turing was behandeld, en vier jaar later verleende koningin Elizabeth hem gratie. In 2015 werd een reeks wetten ingevoerd die 49.000 mannen die onder de wet waren veroordeeld, gratie verleenden en hun strafblad zuiverden. Deze werden informeel de Alan Turing-wetten genoemd. ## Hoofdstuk IV: Data science en de LGBTQ+-gemeenschap Het is niet zo moeilijk om je voor te stellen wat er zou zijn gebeurd als Turing de wereld zoals die nu is had kunnen zien. Geboren 109 jaar geleden, zou hij, als hij een lang en gelukkig leven had geleid, nog steeds onder ons zijn. Hij zou zowel verheugd als teleurgesteld zijn geweest.
We hebben hier op DataCamp veel geschreven over de ethiek van AI en data science in het algemeen, en de rode draad is dat het alleen zo ethisch kan zijn als de mensen en de data erachter. Naarmate data science meer van ons dagelijks leven beïnvloedt, geldt dit ook voor de LGBTQ+-gemeenschap, en er zijn gevallen waarin het verkeerd is gebruikt die meneer Turing echt zouden choqueren. Er was het geval van Google’s Sentiment Analyzer die een negatieve lading toekende aan de zin “I’m a homosexual”. Er was het voorbeeld van een propagandacampagne die individuen die als LGBTQ+ waren geïdentificeerd (via hun Facebook-gegevens) targette met advertenties om hen ervan te overtuigen niet te stemmen bij de Amerikaanse presidentsverkiezingen van 2016. En er was het buitengewoon amorele geval van een AI die naar verluidt homoseksuele individuen kon identificeren via gezichtsanalyses.
Maar als je het goede bij het slechte optelt, zijn er meer redenen om te geloven dat meneer Turing tevreden zou zijn geweest met wat hij zag. Er zijn voorbeelden van apps zoals Geosure die data gebruiken om LGBTQ+-reizigers te beschermen, en datingapps die met menselijk ondersteunde AI profielen verifiëren en gebruikers beschermen, van wie LGBTQ+-personen een aanzienlijk deel uitmaken. Meer in het algemeen is data gebruikt om anti-LGBTQ+-misvattingen te bestrijden, en is data science in brede zin een vooruitstrevend vakgebied dat mensen van elke achtergrond verwelkomt, inclusief seksuele oriëntatie.
Slotwoorden
Alan Turing was een briljante man die een cruciale rol speelde bij de bescherming van wat de vrije wereld zou worden en de weg effende voor technologieën die vandaag de krantenkoppen domineren. Hij was zijn tijd vooruit en werd daar helaas voor gestraft door een vooringenomen systeem. De wereld werd een gave ontnomen—maar niet volledig. Het feit dat ik dit schrijf en jij dit leest vanaf wat ooit een Turingmachine was, is daar het bewijs van. En dus, om de nagedachtenis van een groot man te eren, laten we ervoor zorgen dat onze technologische prestaties worden geëvenaard, sterker nog, overtroffen, door onze morele.
Aanvullende details
Dit artikel had veel langer kunnen zijn als we niet over bepaalde details heen waren gestapt, die desondanks het vermelden waard zijn voor de nieuwsgierige lezer.
