Ο Άλαν Μάθισον Τούρινγκ είναι ένας παγκοσμίου φήμης ιδιοφυΐα επιστήμονας, παραβάτης κωδικών, πρωτοπόρος στην επιστήμη των υπολογιστών, ένας άνθρωπος με εκπληκτικό πεπρωμένο, που είχε σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών.
Alan Turing: σύντομη βιογραφία
Ο Άλαν Μάθισον Τούρινγκ γεννήθηκε στο Λονδίνο στις 23 Ιουνίου 1912. Ο πατέρας του, Julius Turing, ήταν αποικιακός δημόσιος υπάλληλος στην Ινδία. Εκεί γνώρισε και παντρεύτηκε τη μητέρα του Άλαν, Έθελ Σάρα. Οι γονείς ζούσαν μόνιμα στην Ινδία και τα παιδιά (Άλαν και Τζον, ο μεγαλύτερος αδερφός του) σπούδασαν σε ιδιωτικά σπίτια στην Αγγλία, όπου έλαβαν αυστηρή ανατροφή.
Ο Άλαν έδειξε την ικανότητά του στις ακριβείς επιστήμες μία φορά κατά τη διάρκεια ενός πικνίκ. Για να κερδίσει την έγκριση του πατέρα του, το αγόρι, με απλές αφαιρέσεις, κατάφερε να βρει άγριο μέλι. Για να το κάνει αυτό, εντόπισε τις γραμμές κατά τις οποίες πέταξαν οι μέλισσες και την κατεύθυνση των πτήσεων τους. Στη συνέχεια, επεκτείνοντας νοερά αυτές τις γραμμές, βρήκα το σημείο τομής τους, όπου βρήκα μια κοιλότητα με μέλι.
Η εξαιρετική ικανότητα του Άλαν στις ακριβείς επιστήμεςεκδηλώθηκαν ενώ σπούδαζαν στο διάσημο σχολείο Shernborough. Το 1931, ως μαθηματικός μελετητής, ο νεαρός συνέχισε τις σπουδές του στο King's College του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ. Με την αποφοίτησή του, υπερασπίστηκε τη διατριβή του για το κεντρικό οριακό θεώρημα των πιθανοτήτων, το οποίο ανακάλυψε ξανά, μη συνειδητοποιώντας την ύπαρξη παρόμοιας προηγούμενης εργασίας. Στο εκπαιδευτικό ίδρυμα, ο Άλαν ήταν μέλος της Επιστημονικής Εταιρείας του Κολλεγίου, η διατριβή του απονεμήθηκε ειδικό βραβείο. Αυτό έδωσε στον νεαρό την ευκαιρία να λάβει μια καλή υποτροφία και να συνεχίσει την αυτοπραγμάτωση στον τομέα των ακριβών επιστημών.
Μηχανή Turing
Το 1935, ο επιστήμονας Άλαν Τούρινγκ εφάρμοσε για πρώτη φορά τις ικανότητές του στον τομέα της μαθηματικής λογικής και άρχισε να διεξάγει έρευνα που έδειξε σημαντικά αποτελέσματα ένα χρόνο αργότερα. Εισήγαγε την έννοια μιας υπολογίσιμης συνάρτησης που μπορεί να εφαρμοστεί στη λεγόμενη μηχανή Turing. Το έργο αυτής της συσκευής είχε όλες τις βασικές ιδιότητες των σύγχρονων μοντέλων (μέθοδος δράσης βήμα προς βήμα, μνήμη, έλεγχος προγράμματος) και ήταν το πρωτότυπο των ψηφιακών υπολογιστών που εφευρέθηκε δέκα χρόνια αργότερα. Το 1936, ο μαθηματικός Άλαν Τούρινγκ μετακόμισε στην Αμερική και έπιασε δουλειά ως επιμελητής στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, το 1938 πήρε διδακτορικό και επέστρεψε στο Κέιμπριτζ, έχοντας αρνηθεί την προσφορά του μαθηματικού Τζον φον Νόιμαν να παραμείνει σε αυτό το εκπαιδευτικό ίδρυμα ως βοηθός.
British Operation Ultra
Την ίδια περίοδο, η Βρετανία ανακοίνωσε την έναρξη της Operation Ultra, σκοπός της οποίας ήταν να ακούσεισυνομιλίες Γερμανών πιλότων και το αντίγραφό τους. Αυτό το ζήτημα αντιμετωπίστηκε από το τμήμα του Λονδίνου της κυβερνητικής Σχολής Κωδικών και Κρυπτογράφησης (η Κύρια Μονάδα Κρυπτογράφησης της Βρετανικής Υπηρεσίας Πληροφοριών), η οποία, λόγω της απειλής μιας φασιστικής επίθεσης, μεταφέρθηκε επειγόντως στο Bletchley Park, που βρίσκεται στο κέντρο της Αγγλίας.
Σήμερα στεγάζει ένα μουσείο κωδικοποιητών και υπολογιστών. Σε αυτό το μυστικό μέρος έφταναν καθημερινά οι πληροφορίες που αναχαιτίζονταν από τους σταθμούς λήψης. ο αριθμός των κωδικοποιημένων μηνυμάτων μετρήθηκε σε χιλιάδες μονάδες. Για κάθε εισερχόμενο κείμενο, καταγράφηκε η ραδιοφωνική συχνότητα, η ημερομηνία, η ώρα υποκλοπής και το προοίμιο. Το τελευταίο περιείχε το αναγνωριστικό δικτύου, το διακριτικό κλήσης του σταθμού λήψης και του αποστολέα, την ώρα αποστολής των μηνυμάτων.
Ο Ουίνστον Τσόρτσιλ - Πρωθυπουργός της Μεγάλης Βρετανίας - αποκάλεσε το Bletchy Park τη χήνα του που γεννά χρυσά αυγά. Διευθυντής του έργου ήταν ο Alistair Denniston, ένας βετεράνος αξιωματικός των στρατιωτικών πληροφοριών. Στο επιτελείο των κρυπτοαναλυτών, δεν προσέλαβε αξιωματικούς νοημοσύνης καριέρας, αλλά ειδικούς του ευρύτερου προφίλ: μαθηματικούς, γλωσσολόγους, σκακιστές, αιγυπτιολόγους, πρωταθλητές στην επίλυση σταυρόλεξων. Ο ταλαντούχος μαθηματικός Άλαν Τούρινγκ μπήκε επίσης σε μια τόσο διαφορετική εταιρεία.
Turing εναντίον Enigma
Στο τμήμα του Turing ανατέθηκε μια συγκεκριμένη εργασία: να εργάζεται με κρυπτογραφημένα κείμενα που δημιουργούνται από τη συσκευή Enigma, μια μηχανή που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στην Ολλανδία το 1917 και αρχικά σχεδιάστηκε για την προστασία των τραπεζικών συναλλαγών. Ήταν αυτά τα μοντέλα που η Βέρμαχτ χρησιμοποιούσε ενεργά για τη μετάδοση ραδιογραφημάτων σε επιχειρήσεις που πραγματοποιούνταν από τη θάλασσα.στόλο και αεροπορία. Οι κωδικοποιητές Enigma μέχρι την αρχή του Β' Παγκοσμίου Πολέμου ήταν οι ισχυρότεροι στον πλανήτη. Θεωρήθηκε ακόμη και σχεδόν αδύνατο να τα χακάρετε.
Για να κατανοήσετε το κωδικοποιημένο κείμενο, ήταν απαραίτητο να αποκτήσετε το ίδιο μηχάνημα, να γνωρίζετε τις αρχικές του ρυθμίσεις, να κλείσετε τα γράμματα με έναν συγκεκριμένο τρόπο στον πίνακα επικοινωνίας και να το εκτελέσετε όλα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ταυτόχρονα, αξίζει να έχουμε κατά νου ότι οι αρχές της κωδικοποίησης και των κλειδιών άλλαζαν μία φορά την ημέρα. Οι κρυπτογράφοι της Βέρμαχτ προσπάθησαν να περιπλέξουν την ίδια την κρυπτανάλυση με τις διαδικασίες μετάδοσης όσο το δυνατόν περισσότερο: το μήκος των μηνυμάτων δεν ξεπερνούσε τους 250 χαρακτήρες και μεταδίδονταν σε ομάδες των 3-5 γραμμάτων.
Η σκληρή δουλειά των κρυπτογράφων υπό την ηγεσία του Turing στέφθηκε με επιτυχία: δημιουργήθηκε μια συσκευή που μπορούσε να αποκρυπτογραφήσει τα σήματα Enigma. Εκτός από κάθε είδους μαθηματικά κόλπα, χρησιμοποιήθηκαν ως ενδείξεις οι ίδιες στερεότυπες φράσεις με τις οποίες επικοινωνούσαν οι Γερμανοί, καθώς και τυχόν επαναλαμβανόμενα κείμενα. Αν δεν έφταναν οι υπαινιγμοί, τότε ο εχθρός προκλήθηκε από αυτούς. Για παράδειγμα, ναρκοθέτησαν προκλητικά ένα συγκεκριμένο τμήμα της θάλασσας και μετά άκουσαν τις δηλώσεις των Γερμανών για αυτό το θέμα.
Η επιτυχία του Άλαν Τούρινγκ
Ως αποτέλεσμα επίπονης δουλειάς το 1940, δημιουργήθηκε η κρυπτοαναλυτική μηχανή "Bomb" του Alan Turing, η οποία είναι ένα τεράστιο ντουλάπι (βάρος - ένας τόνος, μπροστινό πλαίσιο - 2 x 3 μέτρα, 36 ομάδες ρότορες πάνω του). Η χρήση αυτής της συσκευής απαιτούσε ειδικές δεξιότητες και εξαρτιόταν άμεσα από τα προσόντα.προσωπικό που το εξυπηρετεί. Περισσότερα από διακόσια από αυτά τα μηχανήματα εγκαταστάθηκαν τελικά στο Bletchley Park, γεγονός που κατέστησε δυνατή την αποκρυπτογράφηση περίπου 2-3 χιλιάδων μηνυμάτων την ημέρα.
Ο Turing Alan ήταν ευχαριστημένος με τη δουλειά του και τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν. Ενοχλήθηκε μόνο από τις τοπικές αρχές και έκοψε προϋπολογισμούς. Ευτυχώς, μετά από μια σειρά επίσημων θυμωμένων σημειωμάτων, ο Winston Churchill ανέλαβε τον έλεγχο του έργου, αυξάνοντας τη χρηματοδότησή του. Το Enigma και άλλες γερμανικές μηχανές κρυπτογράφησης παραβιάστηκαν, δίνοντας στους Συμμάχους την ευκαιρία να ενημερώνονται για την αδιάκοπη ροή πολύτιμης νοημοσύνης.
Οι Γερμανοί δεν γνώριζαν για την ύπαρξη της «Βόμβας» για περισσότερο από ένα χρόνο και αφού ανακάλυψαν τη διαρροή πληροφοριών, κατέβαλαν μεγάλες προσπάθειες για να κάνουν τους κρυπτογράφους όσο το δυνατόν πιο περίπλοκους.
Ωστόσο, αυτό δεν φόβισε τον Turing: αντιμετώπισε εύκολα το νέο πρόβλημα και μετά από ενάμιση μήνα οι Βρετανοί απέκτησαν πρόσβαση στις πληροφορίες του εχθρού.
Η απόλυτη αξιοπιστία του κρυπτογράφησης στα χρόνια του πολέμου δεν δημιούργησε αμφιβολίες στους Γερμανούς, οι οποίοι μέχρι το τέλος έψαχναν τους λόγους για τη διαρροή πολύτιμων πληροφοριών οπουδήποτε, όχι όμως στο Enigma. Η ανακάλυψη του κώδικα Enigma άλλαξε ριζικά την πορεία του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Πολύτιμες πληροφορίες βοήθησαν όχι μόνο στην ασφάλεια των Βρετανικών Νήσων, αλλά και στη διεξαγωγή κατάλληλων προετοιμασιών για επιχειρήσεις μεγάλης κλίμακας στην ήπειρο που σχεδίαζε η γερμανική πλευρά. Η επιτυχία των Βρετανών κρυπτογράφων ήταν μια σημαντική συμβολή στη νίκη επί του ναζισμού, και ο ίδιος ο Turing Alan έλαβε το Τάγμα της Βρετανικής Αυτοκρατορίας το 1946.
Οι εκκεντρότητες μιας ιδιοφυΐας υπολογιστή
Ο Turing περιγράφηκε από τους σύγχρονους ως ελαφρώς εκκεντρικός, όχι υπερβολικά γοητευτικός, μάλλον οξύθυμος και ατελείωτα εργατικός.
- Όντας αλλεργικός, ο Turing Alan προτιμούσε μια μάσκα αερίων από τα αντιισταμινικά. Σε αυτό, πήγε σε γραφεία κατά την περίοδο της ανθοφορίας των φυτών. Ίσως αυτό το παράξενο εξηγήθηκε από την απροθυμία να πέσουμε υπό την επήρεια των παρενεργειών του φαρμάκου, δηλαδή την υπνηλία.
- Ένα ακόμα πράγμα που είχε ο μαθηματικός σε σχέση με το ποδήλατό του, του οποίου η αλυσίδα πετούσε σε συγκεκριμένα διαστήματα. Ο Τούρινγκ Άλαν, μη θέλοντας να το φτιάξει, μέτρησε τις στροφές των πεντάλ, την κατάλληλη στιγμή κατέβηκε από το ποδήλατο και ρύθμισε την αλυσίδα με τα χέρια του.
- Ένας ταλαντούχος επιστήμονας προσάρτησε τη δική του κούπα στην μπαταρία στο Bletchley Park για να μην κλαπεί.
- Όσο ζούσε στο Κέιμπριτζ, ο Άλαν δεν έθεσε ποτέ το ρολόι σύμφωνα με τα ακριβή σήματα ώρας, το υπολόγισε διανοητικά, καθορίζοντας τη θέση ενός συγκεκριμένου αστεριού.
- Μια φορά ο Άλαν, έχοντας μάθει για την υποτίμηση του αγγλικού ποδιού, έλιωσε τα νομίσματα που είχε και έθαψε την ασημένια ράβδο που προέκυψε κάπου στο πάρκο, και μετά ξέχασε εντελώς τη θέση της κρυψώνας.
- Ο Τούρινγκ ήταν καλός αθλητής. Νιώθοντας την ανάγκη να ασκηθεί, έτρεξε μια μεγάλη απόσταση, προσδιορίζοντας για τον εαυτό του ότι διέπρεψε σε αυτό το άθλημα. Στη συνέχεια, σε χρόνο ρεκόρ, κέρδισε τις αποστάσεις 3 και 10 μιλίων του συλλόγου του και το 1947 πήρε την πέμπτη θέση στον αγώνα μαραθωνίου.
Οι εκκεντρικότητες του Άλαν Τούρινγκ, του οποίου τα πλεονεκτήματα για τη Βρετανία είναι απλάανεκτίμητη, λίγοι άνθρωποι ήταν μπερδεμένοι. Πολλοί συνάδελφοι θυμούνται τον ενθουσιασμό και τον ενθουσιασμό με τον οποίο η ιδιοφυΐα της επιστήμης των υπολογιστών ανέλαβε κάθε ιδέα που τον ενδιέφερε. Ο Τούρινγκ αντιμετώπιζε με μεγάλο σεβασμό, καθώς ξεχώριζε για την πρωτοτυπία σκέψης του και τη δική του διάνοια. Ένας ταλαντούχος μαθηματικός, έχοντας όλα τα φόντα ενός καταρτισμένου δασκάλου, μπόρεσε να λύσει και να εξηγήσει οποιοδήποτε, ακόμη και το πιο ασυνήθιστο πρόβλημα με προσιτό τρόπο.
Alan Turing: συνεισφορές στην επιστήμη των υπολογιστών
Το 1945, ο Άλαν αρνήθηκε να εργαστεί ως λέκτορας στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και, μετά από σύσταση του Μ. Νιούμαν, μετακόμισε στο Εθνικό Εργαστήριο Φυσικής, όπου εκείνη την εποχή σχηματιζόταν μια ομάδα για το σχεδιασμό και τη δημιουργία ένα ACE - έναν υπολογιστή. Κατά τη διάρκεια της 3ετίας (από το 1945 έως το 1948) - την περίοδο ύπαρξης της ομάδας - ο Turing έκανε τα πρώτα σκίτσα και έκανε αρκετές σημαντικές προτάσεις για το σχεδιασμό του.
Ο επιστήμονας παρέδωσε την έκθεση για το ACE στην εκτελεστική επιτροπή του NFL στις 19 Μαρτίου 1946. Το συνοδευτικό σημείωμα που επισυνάπτεται ανέφερε ότι η εργασία βασίστηκε στο έργο EDVAG. Ωστόσο, το έργο είχε έναν μεγάλο αριθμό πολύτιμων ιδεών που ανήκαν απευθείας στον Άγγλο μαθηματικό.
Το λογισμικό για τον πρώτο υπολογιστή γράφτηκε επίσης από τον Άλαν Τούρινγκ. Η Πληροφορική χωρίς την επίπονη δουλειά αυτού του ταλαντούχου επιστήμονα, ίσως, δεν θα είχε φτάσει σε τέτοιο επίπεδο όπως είναι σήμερα. Παράλληλα γράφτηκε και το πρώτο σκακιστικό πρόγραμμα.
Τον Σεπτέμβριο του 1948, ο Άλαν Τούρινγκ, του οποίου η βιογραφία συνδέθηκε με τα μαθηματικά όλη του τη ζωή, μεταγράφηκε για να εργαστεί στοΠανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Ονομαστικά ανέλαβε τη θέση του αναπληρωτή διευθυντή του εργαστηρίου υπολογιστών, αλλά στην πραγματικότητα ήταν εισηγμένος στο μαθηματικό τμήμα του M. Newman και ήταν υπεύθυνος προγραμματισμού.
Ένα σκληρό αστείο της μοίρας
Ο Άγγλος μαθηματικός, ο οποίος συνέχισε να συνεργάζεται με τη νοημοσύνη μετά τον πόλεμο, ενεπλάκη σε ένα νέο έργο: την αποκρυπτογράφηση των σοβιετικών κωδίκων. Σε αυτό το σημείο, η μοίρα έπαιξε ένα σκληρό αστείο στον Τούρινγκ. Μια μέρα του έκλεψαν το σπίτι. Το σημείωμα που άφησε ο κλέφτης προειδοποιούσε για την ακραία ανεπιθύμητη επικοινωνία με την αστυνομία, αλλά ο αγανακτισμένος Άλαν Τούρινγκ κάλεσε αμέσως τον σταθμό. Κατά τη διάρκεια της έρευνας, προέκυψε ότι ο ληστής ήταν ένας από τους φίλους του εραστή του Άλαν. Στη διαδικασία της κατάθεσης, ο Τούρινγκ έπρεπε να ομολογήσει ότι ήταν ομοφυλόφιλος, κάτι που εκείνα τα χρόνια ήταν ποινικό αδίκημα στην Αγγλία.
Η υψηλού προφίλ δοκιμή ενός διάσημου επιστήμονα συνεχίστηκε για πολύ καιρό. Του προσφέρθηκε είτε φυλάκιση δύο ετών είτε ορμονοθεραπεία για να απαλλαγεί από τη σεξουαλική επιθυμία.
Ο Άλαν Τούρινγκ (φωτογραφία των τελευταίων ετών παραπάνω) επέλεξε το δεύτερο. Ως αποτέλεσμα της θεραπείας με τα πιο ισχυρά φάρμακα, η οποία διήρκεσε για ένα χρόνο, ο Turing ανέπτυξε ανικανότητα, καθώς και γυναικομαστία (μεγέθυνση στήθους). Ο ποινικά διωκόμενος Άλαν αποβλήθηκε από τη μυστική εργασία. Επιπλέον, οι Βρετανοί φοβήθηκαν ότι οι ομοφυλόφιλοι θα μπορούσαν να στρατολογηθούν από σοβιετικούς κατασκόπους. Ο επιστήμονας δεν κατηγορήθηκε για κατασκοπεία, αλλά του απαγορεύτηκε να συζητήσει τη δουλειά του στο Bletchley Park.
Το μήλο του ΆλανTuring
Η ιστορία του Άλαν Τούρινγκ είναι θλιβερή μέχρι τον πυρήνα: η μαθηματική ιδιοφυΐα απολύθηκε από την υπηρεσία του και του απαγορεύτηκε να διδάσκει. Η φήμη του καταστράφηκε εντελώς. Στα 41 του, ο νεαρός πετάχτηκε στη θάλασσα από τον συνηθισμένο ρυθμό της ζωής, έμεινε χωρίς την αγαπημένη του δουλειά, με σπασμένο ψυχισμό και κατεστραμμένη υγεία. Το 1954, ο Άλαν Τούρινγκ, του οποίου η βιογραφία εξακολουθεί να συγκινεί το μυαλό πολλών ανθρώπων, βρέθηκε νεκρός στο σπίτι του και ένα δαγκωμένο μήλο βρισκόταν στο κομοδίνο κοντά στο κρεβάτι. Όπως αποδείχθηκε αργότερα, ήταν γεμιστό με κυάνιο. Έτσι ο Άλαν Τούρινγκ αναδημιουργούσε μια σκηνή από το αγαπημένο του παραμύθι «Η Χιονάτη» το 1937. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, γι 'αυτό το φρούτο έγινε το έμβλημα της παγκοσμίου φήμης εταιρείας υπολογιστών Apple. Επιπλέον, το μήλο είναι επίσης ένα βιβλικό σύμβολο της γνώσης της αμαρτίας.
Η επίσημη εκδοχή του θανάτου ενός ταλαντούχου μαθηματικού είναι η αυτοκτονία. Η μητέρα του Άλαν πίστευε ότι η δηλητηρίαση έγινε τυχαία, επειδή ο Άλαν δούλευε πάντα απρόσεκτα με χημικά. Υπάρχει μια εκδοχή ότι ο Τούρινγκ επέλεξε εσκεμμένα αυτόν τον τρόπο να φύγει από τη ζωή για να μπορέσει η μητέρα του να μην πιστεύει στην αυτοκτονία.
Αποκατάσταση Άγγλου μαθηματικού
Ο μεγάλος μαθηματικός αποκαταστάθηκε μετά θάνατον. Το 2009, ο Βρετανός πρωθυπουργός Γκόρντον Μπράουν ζήτησε δημόσια συγγνώμη για τη δίωξη που υπέστη η ιδιοφυΐα των υπολογιστών. Το 2013, ο Τούρινγκ έλαβε επίσημα χάρη για κατηγορίες άσεμνης από τη βασίλισσα Ελισάβετ Β' της Μεγάλης Βρετανίας.
Το έργο του Άλαν Τούρινγκ δεν αφορούσε μόνο την ανάπτυξη της πληροφορικής: στο τέλος της ζωής του, ένας επιστήμοναςαφοσιώθηκε στη βιολογία, δηλαδή, άρχισε να αναπτύσσει μια χημική θεωρία της μορφογένεσης, η οποία έδωσε πλήρη περιθώριο για το συνδυασμό των ικανοτήτων ενός ακριβούς μαθηματικού και ενός ταλαντούχου φιλοσόφου γεμάτου πρωτότυπες ιδέες. Τα πρώτα προσχέδια αυτής της θεωρίας περιγράφονται σε μια προκαταρκτική έκθεση το 1952 και σε μια αναφορά που εμφανίστηκε μετά το θάνατο του επιστήμονα.
Το πιο διάσημο βραβείο στην επιστήμη των υπολογιστών είναι το βραβείο Turing. Παρουσιάζεται ετησίως από την Ένωση Υπολογιστικών Μηχανημάτων. Το βραβείο, επί του παρόντος 250.000 $, χορηγείται από την Google και την Intel. Το πρώτο τόσο σημαντικό βραβείο το 1966 απονεμήθηκε στον Alan Perlis για τη δημιουργία μεταγλωττιστών.
