Alan Mathison Turing er en verdensberømt genivitenskapsmann, kodebryter, informatikkpioner, en mann med en fantastisk skjebne, som hadde en betydelig innvirkning på utviklingen av datateknologi.
Alan Turing: kort biografi
Alan Mathison Turing ble født i London 23. juni 1912. Faren hans, Julius Turing, var en kolonial embetsmann i India. Der møtte og giftet han seg med Alans mor, Ethel Sarah. Foreldre bodde permanent i India, og barn (Alan og John, hans eldre bror) studerte i private hjem i England, hvor de fikk en streng oppdragelse.
Alan viste sin evne til å eksakte vitenskaper én gang under en piknik. For å få godkjenning fra faren, klarte gutten, gjennom enkle fradrag, å finne vill honning. For å gjøre dette sporet han linjene som biene fløy, og retningen på flyvningene deres. Så, mens jeg ment alt utvidet disse linjene, fant jeg skjæringspunktet deres, hvor jeg fant et hul med honning.
Alans enestående evne innen eksakte vitenskapermanifesterte seg mens de studerte ved den prestisjetunge Shernborough School. I 1931, som matematisk lærd, fortsatte den unge mannen studiene ved King's College, Cambridge University. Etter eksamen forsvarte han avhandlingen om den sentrale sannsynlighetsgrensesetningen, som han gjenoppdaget, uten å innse eksistensen av et lignende tidligere verk. I utdanningsinstitusjonen var Alan medlem av Scientific Society of College, avhandlingen hans ble tildelt en spesiell pris. Dette ga den unge mannen muligheten til å motta et godt stipend og fortsette selvrealisering innen eksakte vitenskaper.
Turing Machine
I 1935 brukte vitenskapsmannen Alan Turing først sine evner innen matematisk logikk og begynte å utføre forskning som viste betydelige resultater et år senere. Han introduserte konseptet med en beregningsbar funksjon som kan implementeres på den såk alte Turing-maskinen. Prosjektet til denne enheten hadde alle de grunnleggende egenskapene til moderne modeller (trinn-for-trinn-metode for handling, minne, programkontroll) og var prototypen til digitale datamaskiner oppfunnet ti år senere. I 1936 flyttet matematikeren Alan Turing til Amerika og fikk jobb som kurator ved Princeton University, i 1938 fikk han en doktorgrad og returnerte til Cambridge, etter å ha avslått tilbudet fra matematikeren John von Neumann om å forbli i denne utdanningen institusjon som assistent.
British Operation Ultra
I samme periode kunngjorde Storbritannia lanseringen av Operation Ultra, hvis formål var å lyttesamtaler av tyske piloter og deres utskrift. Dette problemet ble håndtert av den London-baserte avdelingen av regjeringens School of Codes and Ciphers (the Main Encryption Unit of British Intelligence), som på grunn av trusselen om et fascistisk angrep ble raskt ført til Bletchley Park, som ligger i sentrum av England.
I dag huser det et museum for programmerere og datamaskiner. Det var på dette hemmelige stedet at etterretning som ble avlyttet av mottaksstasjoner ankom daglig; antall kodede meldinger ble målt i tusenvis av enheter. For hver innkommende tekst ble radiofrekvens, dato, klokkeslett for avlytting og ingress registrert. Sistnevnte inneholdt nettverksidentifikatoren, kallesignalet til mottakerstasjonen og avsenderen, tidspunktet meldingene ble sendt.
Winston Churchill - Storbritannias statsminister - k alte Bletchy Park for gåsen sin som legger gullegg. Prosjektlederen var Alistair Denniston, en veteran militær etterretningsoffiser. I staben til kryptoanalytikere rekrutterte han ikke karriereetterretningsoffiserer, men spesialister med den bredeste profilen: matematikere, lingvister, sjakkspillere, egyptologer, mestere i å løse kryssord. Den talentfulle matematikeren Alan Turing kom også inn i et så mangfoldig selskap.
Turing vs Enigma
Turings avdeling ble tildelt en spesifikk oppgave: å jobbe med chiffertekster generert av Enigma-enheten, en maskin patentert i Holland i 1917 og opprinnelig designet for å beskytte banktransaksjoner. Det var disse modellene Wehrmacht aktivt brukte for å overføre radiogrammer i operasjoner utført ved havet.flåte og luftfart. Enigma-chiffer ved begynnelsen av andre verdenskrig var de sterkeste på planeten. Det ble til og med ansett som nesten umulig å hacke dem.
For å forstå den kodede teksten var det nødvendig å anskaffe den samme maskinen, kjenne dens startinnstillinger, lukke bokstavene på en bestemt måte i kommunikasjonspanelet og kjøre det hele i motsatt retning. Samtidig var det verdt å huske på at prinsippene for koding og nøkler endret seg en gang om dagen. Wehrmachts kryptografer prøvde å komplisere selve kryptoanalysen med overføringsprosedyrer så mye som mulig: lengden på meldingene oversteg ikke 250 tegn, og de ble overført i grupper på 3-5 bokstaver.
Det harde arbeidet til kryptografer under ledelse av Turing ble kronet med suksess: det ble laget en enhet som kunne dekryptere Enigma-signaler. I tillegg til alle slags matematiske triks ble de samme stereotype frasene som tyskerne kommuniserte med, samt eventuelle repeterende tekster, brukt som ledetråder. Hvis hintene ikke var nok, ble fienden provosert av dem. For eksempel utvunnet de en viss del av havet, og deretter lyttet de til tyskernes uttalelser om denne saken.
Alan Turings suksess
Som et resultat av møysommelig arbeid i 1940 ble Alan Turings kryptoanalytiske maskin "Bomb" laget, som er et enormt kabinett (vekt - ett tonn, frontpanel - 2 x 3 meter, 36 grupper med rotorer på det). Bruken av denne enheten krevde spesielle ferdigheter og var direkte avhengig av kvalifikasjoner.personell som betjener den. Mer enn to hundre av disse maskinene ble til slutt installert i Bletchley Park, noe som gjorde det mulig å dekryptere rundt 2-3 tusen meldinger om dagen.
Turing Alan var fornøyd med arbeidet sitt og de oppnådde resultatene. Han ble bare irritert over de lokale myndighetene og kuttet budsjettene. Heldigvis, etter en rekke offisielle sinte notater, tok Winston Churchill kontroll over prosjektet og økte finansieringen. Enigma og andre tyske chiffermaskiner ble hacket, noe som ga de allierte muligheten til å holde seg à jour med den uavbrutt strømmen av verdifull etterretning.
Tyskerne visste ikke om eksistensen av "Bomben" på mer enn ett år, og etter å ha oppdaget informasjonslekkasjen gjorde de store anstrengelser for å gjøre chifferene så kompliserte som mulig.
Dette skremte imidlertid ikke Turing: han taklet det nye problemet lett, og etter halvannen måned fikk britene tilgang til fiendens informasjon.
Chifferens absolutte pålitelighet i krigsårene vakte ingen tvil blant tyskerne, som helt til slutten lette etter årsakene til lekkasjen av verdifull informasjon hvor som helst, men ikke i Enigma. Oppdagelsen av Enigma-koden endret radik alt løpet av andre verdenskrig. Verdifull informasjon hjalp ikke bare til å sikre de britiske øyer, men også til å gjennomføre passende forberedelser for storskala operasjoner på kontinentet planlagt av tysk side. Suksessen til de britiske kryptografene var et viktig bidrag til seieren over nazismen, og Turing Alan mottok selv Order of the British Empire i 1946.
Eksentrisitetene til et datageni
Turing ble beskrevet av samtidige som litt eksentrisk, ikke altfor sjarmerende, ganske bitter og uendelig hardtarbeidende.
- Turing Alan var allergisk og foretrakk en gassmaske fremfor antihistaminer. I den dro han til kontorer i blomstringsperioden for planter. Kanskje denne merkeligheten ble forklart med motviljen mot å bli påvirket av bivirkningene av stoffet, nemlig døsighet.
- En ting til hadde matematikeren i forhold til sykkelen sin, hvis kjede fløy av med visse intervaller. Turing Alan, som ikke ønsket å fikse det, telte omdreiningene på pedalene, gikk i riktig øyeblikk av sykkelen og justerte kjedet med hendene.
- En talentfull vitenskapsmann festet sitt eget krus til batteriet i Bletchley Park for at det ikke skulle bli stjålet.
- Mens han bodde i Cambridge, stilte Alan aldri klokken i samsvar med de eksakte tidssignalene, han regnet det ment alt, og bestemte plasseringen til en bestemt stjerne.
- En gang Alan, etter å ha lært om svekkelsen av den engelske foten, smeltet ned myntene han hadde og begravde den resulterende sølvbarren et sted i parken, hvoretter han helt glemte stedet for skjulestedet.
- Turing var en god idrettsmann. Da han følte behovet for å trene, løp han en lang distanse, og bestemte selv at han utmerket seg i denne sporten. Så, på rekordtid, vant han 3- og 10-milsdistansene til klubben sin, og i 1947 tok han femteplassen i maratonløpet.
Eksentrisitetene til Alan Turing, hvis fordeler for Storbritannia er ganske enkeltuvurderlig, få mennesker var forvirret. Mange kolleger husker spenningen og entusiasmen som informatikkgeniet tok på seg enhver idé som interesserte ham. Turing ble sett på med stor respekt, da han skilte seg ut for sin originalitet i tankene og sitt eget intellekt. En talentfull matematiker, som hadde alle egenskapene til en kvalifisert lærer, var i stand til å løse og forklare alle, selv de mest uvanlige problemer, på en tilgjengelig måte.
Alan Turing: bidrag til informatikk
I 1945 nektet Alan å jobbe som foreleser ved University of Cambridge, og etter anbefaling fra M. Newman flyttet han til National Physical Laboratory, hvor det på den tiden ble dannet en gruppe for å designe og skape en ACE - en datamaskin. I løpet av de 3 årene (fra 1945 til 1948) - perioden for gruppens eksistens - laget Turing de første skissene og kom med flere viktige forslag til utformingen.
Vitenskapsmannen overleverte rapporten om ACE til eksekutivkomiteen i NFL 19. mars 1946. I det vedlagte notatet sto det at arbeidet var basert på EDVAG-prosjektet. Prosjektet hadde imidlertid et stort antall verdifulle ideer som tilhørte direkte den engelske matematikeren.
Programvaren for den første datamaskinen ble også skrevet av Alan Turing. Informatikk uten det møysommelige arbeidet til denne talentfulle vitenskapsmannen ville kanskje ikke ha nådd et slikt nivå som det er i dag. Samtidig ble det første sjakkprogrammet skrevet.
I september 1948 gikk Alan Turing, hvis biografi har vært assosiert med matematikk hele livet, over til å jobbe iUniversitetet i Manchester. Nominelt tok han stillingen som visedirektør for laboratoriet for datamaskiner, men i virkeligheten var han oppført i matematisk avdeling til M. Newman og var ansvarlig for programmering.
En grusom skjebnevits
Den engelske matematikeren, som fortsatte å samarbeide med etterretning etter krigen, var involvert i en ny oppgave: å tyde sovjetiske koder. På dette tidspunktet spilte skjebnen en grusom spøk med Turing. En dag ble huset hans ranet. Seddelen etterlot seg av tyven advarte mot den ekstreme uønsket å kontakte politiet, men den indignerte Alan Turing ringte umiddelbart til stasjonen. Under etterforskningen viste det seg at raneren var en av vennene til Alans elsker. I prosessen med å vitne måtte Turing tilstå å være homofil, noe som i disse årene var en straffbar handling i England.
Den høyprofilerte rettssaken mot en kjent vitenskapsmann pågikk i lang tid. Han ble tilbudt enten to års fengsel eller hormonbehandling for å bli kvitt seksuell lyst.
Alan Turing (bilde fra de siste årene ovenfor) valgte sistnevnte. Som et resultat av behandling med de kraftigste medisinene, som varte i et år, utviklet Turing impotens, samt gynekomasti (brystforstørrelse). Kriminelt tilt alte Alan ble suspendert fra hemmelig arbeid. I tillegg fryktet britene at homofile kunne rekrutteres av sovjetiske spioner. Forskeren ble ikke anklaget for spionasje, men ble forbudt å diskutere arbeidet sitt i Bletchley Park.
Alans epleTuring
Historien om Alan Turing er trist til kjernen: det matematiske geniet ble sparket fra sin tjeneste og utestengt fra å undervise. Hans rykte var fullstendig ødelagt. Som 41-åring ble den unge mannen kastet over bord fra livets vanlige rytme, igjen uten favorittjobben, med ødelagt psyke og ødelagt helse. I 1954 ble Alan Turing, hvis biografi fortsatt begeistrer mange menneskers sinn, funnet død i sitt eget hus, og et bitt eple lå på nattbordet nær sengen. Som det viste seg senere, var den fylt med cyanid. Så Alan Turing gjenskapte en scene fra hans favoritteventyr "Snøhvit" i 1937. Ifølge noen rapporter er det derfor frukten ble emblemet til det verdensberømte dataselskapet Apple. I tillegg er eplet også et bibelsk symbol på kunnskapen om synd.
Den offisielle versjonen av døden til en talentfull matematiker er selvmord. Alans mor trodde at forgiftningen skjedde ved et uhell, fordi Alan alltid jobbet uforsiktig med kjemikalier. Det er en versjon om at Turing bevisst valgte denne måten å forlate livet på for å gjøre det mulig for moren hans å ikke tro på selvmord.
Rehabilitering av en engelsk matematiker
Den store matematikeren ble rehabilitert posthumt. I 2009 ba den britiske statsministeren Gordon Brown offentlig om unnskyldning for forfølgelsen av datageniet. I 2013 ble Turing offisielt benådet for anklager om uanstendighet av dronning Elizabeth II av Storbritannia.
Arbeidet til Alan Turing var ikke bare i utviklingen av informasjonsteknologi: på slutten av livet hans, en vitenskapsmannviet seg til biologi, nemlig begynte han å utvikle en kjemisk teori om morfogenese, som ga fullt rom for å kombinere evnene til en eksakt matematiker og en begavet filosof full av originale ideer. De første utkastene til denne teorien er beskrevet i en foreløpig rapport i 1952 og en rapport som dukket opp etter vitenskapsmannens død.
Den mest prestisjefylte prisen innen informatikk er Turing-prisen. Den presenteres årlig av Association for Computing Machinery. Prisen, for tiden $250 000, er sponset av Google og Intel. Den første så viktige prisen i 1966 ble tildelt Alan Perlis for opprettelsen av kompilatorer.
