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Alan Turing, inventeur de l’informatique

  • Posté le : Lundi 2 Juillet 2012
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  • par : L. Salters

Il y a 100 ans, naissait Alan Turing. Ses théories sont à la base de l’informatique. Philippe Dague, directeur du Laboratoire de recherche en informatique (LRI) à Orsay revient sur les innovations apportées par le chercheur anglais.

Alan Turing et ses collèguesAlan Turing (debout) et ses collègues travaillant sur un ordinateur Ferranti Mark I, 1951.
© SSPL / Science Museum / LookatSciences

Nous sommes en 1936. Celui qui est considéré comme le fondateur de la science informatique, Alan Turing, est à peine âgé de 24 ans. Le jeune étudiant de l’université de Cambridge publie un article qui va faire date. Il y présente sa célèbre "machine de Turing", qui est encore aujourd’hui le modèle théorique de tout ordinateur. Il approfondit également dans sa publication le concept de "calculabilité", autre socle fondateur de  l’informatique. Dans la foulée, Turing finit sa thèse aux Etats-Unis. Dans le même temps, l'Angleterre est assaillie par les allemands. Le chercheur est repéré par les services secrets de sa majesté. Et il travaille ainsi au décryptage de la fameuse "Enigma", la machine qui permet aux nazis de coder leurs messages. Grâce à lui, les codes de l’"Enigma" sont brisés plusieurs fois. Dans la lutte contre Hitler, c’est une étape décisive.
Après la guerre, Alan Turing approfondit ses recherches en informatique. Il se tourne au début des années 50 vers la biologie et suggère des éléments de réponse aux problèmes de l’origine de la morphogenèse (ensemble des lois qui définissent les structures du vivant). Sa vie privée le rattrape. L’Angleterre des années 50 interdit l’homosexualité. Il est condamné et doit choisir entre la prison et la castration chimique. Il choisit la seconde solution mais se suicide deux ans plus tard. Nous sommes en 1954.
Alors que l’on fête le centenaire de la naissance de Turing, la Banque des Savoirs revient sur ses apports fulgurants à la science informatique. En compagnie de Philippe Dague, directeur du laboratoire de recherche en informatique (LRI) et professeur en informatique à Paris-Sud Orsay.

Banque des Savoirs : Pouvez-vous expliquer cette notion de calculabilité qui est centrale dans l’apport d’Alan Turing ?
Philippe Dague : Pour les mathématiciens et les informaticiens, c’est une notion de sens commun, intuitive. Le point de vue de Turing, c’est que quelque chose est calculable si on peut le décomposer en actions primitives simples. C’est comme si des briques de bases composaient une séquence. Prenons l’exemple d’une recette de cuisine. Elle est comme un algorithme, c’est un mode d’emploi. Vous avez les données avec les ingrédients. Puis vous avez des procédures primitives qui se suivent : casser les oeufs, peser la farine etc. Il y a ainsi toute une séquence d’actions qui s’enchaînent. C’est parfaitement déterministe et ordonné. Tout ce qui est ordonnée peut se formaliser. C’est ce que l’on appelle la calculabilité. Et ce qui est calculable, c’est ce qu’une machine de Turing peut accomplir.

BDS : Comment définir cette fameuse machine de Turing ?
Philippe Dague : Il a exposé dans son article de 1936 cette machine théorique très puissante mais conceptuellement simple. C’est un modèle qui est encore valide aujourd’hui. Tous les ordinateurs fonctionnent sur ce principe. Il est assez facile de se la représenter. Prenez une bande de papier infini. On peut y écrire des mots aussi longs que l’on veut avec un alphabet donné. Cette bande passe devant une tête de lecture. Celle-ci lit la lettre écrite. Elle peut aussi décider d’écrire autre chose à la place. Mais surtout, la tête de lecture peut aller à gauche ou à droite, pour lire ou écrire. C’est-à-dire qu’elle peut aller en avant ou en arrière. Ce modèle, a priori très simple dans son concept, permet de compter les choses. Beaucoup de gens ont proposé d’autres modèles. Mais ils sont tous équivalents entre eux, et à la machine de Turing, qui fut la première.

BDS : Mais pourtant, le calcul semble la base de l’informatique. En quoi la machine de Turing était-elle nouvelle ?
Philippe Dague : Elle est universelle et s’applique à tous types de calculs. Prenez un système informatique comme les automates. Lorsqu’un informaticien utilise le langage Java sur un ordinateur, il faut un programme intermédiaire qui traduise les instructions Java en langage compréhensible par la machine. Cette traduction est effectuée par les automates. Ce sont en fait des petits programmes. Mais les opérations qu’ils effectuent restent très limitées. On est vraiment très loin de cette notion universelle de calculabilité développée par Turing.