앨런 튜링

튜링 기계(Turing Machine)을 발명한 앨런 튜링(Alan Turing)

앨런 튜링(Alan Turing, 1912~1954)는 영국의 수학자, 암호학자, 컴퓨터과학자이다. 튜링기계(Turing Machine)를 통해 컴퓨터과학 발전에 큰 공헌을 했다.

생애

앨런 튜링은 "컴퓨터 과학과 인공지능의 아버지"로 널리 알려져 있다. 알고리즘과 계산 개념을 튜링 기계라는 추상적인 모델을 통해 형식화했고, 튜링 테스트를 고안했다.

앨런 튜링의 부모님은 당시 영국의 식민지였던 인도의 공무원이었다. 하지만, 그의 부모는 앨런 튜링을 영국에서 출산했는데 그 이유는 자신의 자녀가 식민지보단 영국에서 자라고 교육받는 것을 원했기 때문이다. 앨런 튜링은 부모님의 직업상 어릴 때부터 부모와 떨어져 살아야 했고, 영국의 어느 퇴역 대령의 집에 맡겨졌다. 그는 어릴 때부터 수학에 재능이 뛰어났다. 기초적인 수학 과정을 배우지도 않고 고급 수학 문제를 혼자 풀어낼 만큼 명석한 두뇌를 자랑했다. 앨런 튜링의 소년 시절에 가장 큰 영향력을 끼친 크리스토퍼 모컴은 앨런 튜링처럼 아주 뛰어난 학생이었다. 함께 어려운 수학 문제를 푸는 것을 좋아하였는데, 1930년에 모컴이 사망하자 모컴의 뇌에 있던 지능을 저장하거나 전달할 방법을 고민하다가 계산이론을 창안하게 되었다. 앨런 튜링은 케임브리지 대학교(King's College)를 입학했다. 수학을 전공했으며 확률론, 통계학 등에 관심을 가졌다. 이후 미국 프린스턴 대학교(Princeton University)에 유학을 가 박사학위를 획득했다. 이때 교수로 있던 존 폰 노이만과 친분을 나눴다. 이후 앨런 튜링은 2차 세계대전이 발발하자 자신의 조국으로 돌아갔다. 조국으로 돌아간 앨런 튜링은 1939년 독일군의 에니그마 암호 해독을 맡았고, 연합군 승리에 결정적인 기여를 하였다. 전쟁이 끝난 이후 본래 학자의 생활로 지내는 도중, 아널드 머리라는 19살 소년과 연인이 되어 관계를 맺고 동거를 하였다. 그러던 어느 날, 앨런 튜링의 집에 있는 물건들이 도난당했는데, 아놀드와 소년범죄단의 짓이었다. 아놀드는 소년범죄단과 연루되어 있었기 때문이다. 그 때문에 앨런 튜링은 도난사건에 대해 경찰에 신고하였고, 경찰에게 아놀드와 자신의 관계에 대해 증언하였다. 하지만 이 사실이 기사화되면서 동성애자였던 튜링은 범죄자가 되었다. 결국, 앨런 튜링은 감옥에 가는 대신 여성호르몬을 맞게 되었다. 이로 인해 앨런 튜링은 우울증을 앓고, 1954년 자신의 연구실에서 청산가리가 든 사과를 먹고 생을 마감하였다. 하지만 앨런 튜링의 갑작스런 죽음이 자살이 아니라는 의견도 있다. 앨런 튜링의 어머니와 그의 친구들은 앨런 튜링이 자살이 아닌 사고사라고 주장한다. 앨런 튜링은 평소에 화학 실험에서 금을 녹이기 위해 청산가리를 사용하는데, 청산가리를 부주의하게 흡입하여 당한 사고라는게 그들의 주장이다. 또한 앨런 튜링이 죽었을 당시에 사과에 실제로 청산가리가 있었는지에 대해서는 조사하지 않았다고 한다. 앨런 튜링은 여성호르몬 투여 기간에도 잘 지냈을 뿐만아니라 그가 죽기 1년 전에 이미 여성호르몬 투여는 중지된 상태였다. 59년 후인 2013년, 엘리자베스 2세 여왕이 크리스 그레일링 법무부 장관의 건의를 받아들여 앨런 튜링의 동성애 죄를 사면하였다. 앨런 튜링이 개발한 튜링 기계의 무한히 긴 띠는 컴퓨터의 메모리에, 기호를 읽는 기계는 컴퓨터의 중앙처리장치에 비유할 수 있다. 이외에도 콜로서스 개발에 간접적인 기여를 했다. 1966년부터 계산기 학회(ACM)에서는 컴퓨터 과학 분야에 업적을 남긴 사람에게 주는 튜링상을 제정하였다. 튜링상은 컴퓨터 과학 분야의 노벨상이라고도 불리며, 컴퓨터 과학 분야 인사에게 최대의 영광으로 인식된다. 또한 튜링 테스트를 통과하는 인공 지능에는 뢰브너 상이 수여 된다.

경력

학력

• 1931년 : 케임브리지 컬리지 입학
• 1936년 : 프린스턴 대학교로 유학

약력

• 1936년 : 튜링 기계 개발
• 1939년 : 독일 해군의 암호를 해독하기 위해 정부통신본부에 참여
• 1945년 : 국립물리연구소의 수학 부서 창설 추진
• 1950년 : 인공지능에 대한 논문 발표, 튜링 테스트 개발
• 1953년 : 제타 함수에 대한 논문 발표

튜링 기계 개발

1936년 앨런 튜링이 만든 가상의 계산 장치이다. 초기에는 automatic의 a를 따서 a-기계라고 불렀지만, 이후 창시자인 앨런 튜링의 이름을 따서 튜링 기계라 불렀다. 튜링 기계는 테이프, 헤드, 상태 기록기, 행동표로 구성된다. 테이프는 일정한 크기의 셀로 나뉘어 있는 종이테이프이다. 헤드는 종이테이프의 한 셀을 읽을 수 있는 헤드이며 이동이 가능하다. 상태 기록기는 튜링 머신의 현 상태를 기록하는 장치이다. 개시 상태와 종료 상태로 구분된다. 행동표는 특정한 상태에 있는 기계가 특정한 기호를 읽었을 때 해야 할 행동을 지시한다. 이 행동은 기호를 지우거나 고쳐 쓰는 것, 헤드를 이동시키거나 그 자리에 머무는 것, 상태를 변경하거나 같은 상태로 머무는 것을 의미한다.

에니그마 해독

에니그마는 제2차 세계 대전 시기에 독일군이 사용했던 암호기이다. 에니그마는 타자기 같은 자판에 글자를 치면 안의 회전틀과 배선의 조정을 통해 전혀 엉뚱한 글자를 출력해주는 암호기계였다. 에니그마의 출력 규칙은 수시로 바뀌었고, 이를 통해 만들 수 있는 암호조합은 2,200만개에 달했다. 이 조합을 10명이 수작업으로 확인한다면 2,000만년이 걸리는 작업이었다. 당시 기술로는 해독 불가능한 암호 체계였다. 앨런 튜링은 에니그마를 무력화 시키기 위해 폴란드 정보부가 개발한 해독기인 기존의 봄브(the bombe)를 개량한 튜링 봄브(turing bombe)를 개발했다. 또한 앨런 튜링은 에니그마가 암호화와 복호화 둘 다 가능하다는 것에서 암호문의 스크램블러에 의한 효과를 없애고, 크립을 이용해서 이론적으로 에니그마를 해독할 수 있었다. 이후, 암호를 해독하는 데 걸리는 시간을 한 시간으로 단축시켰고, 이후에는 단 몇 분으로 줄였다. 제 2차 세계대전은 수많은 사람들의 목숨과 희생을 담보로 암호학이 급속도로 발전한 시기이다. 이 전쟁의 한복판에서 암호학의 급성장을 이끌었던 이가 바로 앨런 튜링이다.

튜링 테스트 개발

기계에 지능이 있는지를 판별하고자 하는 시험이다. 이미테이션 게임이라고도 부른다. 이 테스트는 1950년 논문 "컴퓨팅 기계와 지능"에서 소개되었다. 앨런 튜링은 컴퓨터와의 대화를 통해 컴퓨터의 반응과 인간의 반응을 구별할 수 없다면, 컴퓨터가 스스로 사고할 수 있는 것으로 간주해야 한다고 주장했다. 이에, 앨런 튜링은 테스트를 진행했다. 심판은 컴퓨터 2대가 있는 방에 혼자 들어간다. 한쪽은 컴퓨터, 한쪽은 인간이다. 그리고서 한 컴퓨터와 다섯 번씩 채팅을 통해 대화한다. 채팅은 5분 동안 이루어지며 심판은 더 자연스럽게 대화를 나눈 쪽이 사람이라고 판단한다. 이후, 컴퓨터가 심판들의 3분의 1 이상을 속이면 그 컴퓨터는 지능을 가졌다고 간주한다. 이러한 튜링 테스트는 이후 인공지능 역사에 막대한 영향을 끼쳤고, 현재는 인공지능이론에서 중요한 개념이 되었다.

대중문화

• 이미테이션 게임(The Imitation Game) : 2015월 2월17일에 개봉했다. 노르웨이 출신의 모르텐 튈둠감독과 앨런 튜링 역의 베네딕트 컴버배치를 주연으로 앨런 튜링의 암호 해독기에 관한 내용이다.

마라톤선수로서의 튜링

앨런 튜링은 세계적인 기록을 보유한 아마추어 마라토너였다. 앨런 튜링의 최고 기록은 2시간 46분 3초로, 이 기록은 1948년 올림픽 최고기록보다 11분 뒤처진 정도이다. 1948년 크로스컨추리 경기에서는 톰 리차드란 선수를 제치고 우승을 했는데, 톰 리차드는 그해 올림픽에서 은메달을 수상했을 정도의 뛰어난 마라토너였다. 암호해독은 엄청난 집중력을 요구하는 작업이다. 앨런 튜링이 그 일에 있어 업적을 남긴 것도 체력과 명석한 두뇌를 모두 겸비한 보기 드문 인재였기에 가능했던 것 같다.

참고자료

• 앨런 튜링 위키백과 - https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%A8%EB%9F%B0_%ED%8A%9C%EB%A7%81
• 앨런 튜링 나무위키 - https://namu.wiki/w/%EC%95%A8%EB%9F%B0%20%ED%8A%9C%EB%A7%81
• 튜링 테스트 나무위키 - https://namu.wiki/w/%ED%8A%9C%EB%A7%81%20%ED%85%8C%EC%8A%A4%ED%8A%B8
• 이미테이션 게임 위키백과 - https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B4%EB%AF%B8%ED%85%8C%EC%9D%B4%EC%85%98_%EA%B2%8C%EC%9E%84
• 한국전력, 〈인공지능 판별법, 튜링테스트〉, 《한국전력》, 2018-4-27
• 김흥록 기자,〈[1]〉, 《서울경제》, 2019-07-19
• 〈인간의 마음을 연구한 앨런 튜링〉, 《한국데이터산업진흥원》

같이 보기

• 컴퓨터
• 인공지능
• 튜링 기계
• 튜링 테스트

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