Алан Матисън Тюринг е световноизвестен гениален учен, разбивач на кодове, пионер в компютърните науки, човек с невероятна съдба, оказал значително влияние върху развитието на компютърните технологии.
Алан Тюринг: кратка биография
Алан Матисън Тюринг е роден в Лондон на 23 юни 1912 г. Баща му, Джулиус Тюринг, е бил колониален държавен служител в Индия. Там той среща и се жени за майката на Алън, Етел Сара. Родителите са живели постоянно в Индия, а децата (Алан и Джон, по-големият му брат) учат в частни домове в Англия, където са получили строго възпитание.
Алан показа способността си да изучава точни науки веднъж по време на пикник. За да спечели одобрението на баща си, момчето, чрез прости изводи, успя да намери див мед. За да направи това, той проследи линиите, по които летят пчелите, и посоката на техните полети. След това, мислено удължавайки тези линии, намерих пресечната им точка, където намерих хралупа с мед.
Изключителната способност на Алън в точните наукипроявяват се, докато учат в престижното училище Шернбъроу. През 1931 г. като учен по математика младежът продължава обучението си в King's College, Cambridge University. След дипломирането си той защитава дисертация върху централната пределна теорема на вероятността, която преоткрива, без да осъзнава съществуването на подобна предишна работа. В образователната институция Алън беше член на Научното дружество на колежа, дисертацията му беше отличена със специална награда. Това даде възможност на младия мъж да получи добра стипендия и да продължи самореализацията в областта на точните науки.
Машина на Тюринг
През 1935 г. ученият Алън Тюринг за първи път прилага своите способности в областта на математическата логика и започва да провежда изследвания, които показват значителни резултати година по-късно. Той въведе концепцията за изчислима функция, която може да бъде реализирана на така наречената машина на Тюринг. Проектът на това устройство имаше всички основни свойства на съвременните модели (метод на действие стъпка по стъпка, памет, програмно управление) и беше прототипът на цифровите компютри, изобретени десет години по-късно. През 1936 г. математикът Алън Тюринг се мести в Америка и получава работа като куратор в Принстънския университет, през 1938 г. получава докторска степен и се връща в Кеймбридж, след като отказва предложението на математика Джон фон Нойман да остане в тази образователна институция като асистент.
Британска операция Ultra
В същия период Великобритания обяви стартирането на операция Ultra, чиято цел беше да слушаразговори на немски пилоти и техния препис. С този проблем се занимаваше базираният в Лондон отдел на правителственото училище за кодове и шифри (Главното звено за криптиране на британското разузнаване), което поради заплахата от фашистка атака беше спешно отведено в Блечли Парк, намиращ се в център на Англия.
Днес в него се помещава музей на кодери и компютри. Именно на това тайно място ежедневно пристигаха разузнавателни данни, прихванати от приемните станции; броят на кодираните съобщения се измерва в хиляди единици. За всеки входящ текст се записват радиочестотата, датата, часът на прихващане и преамбюлът. Последният съдържаше мрежовия идентификатор, позивната на приемащата станция и подателя, часа на изпращане на съобщенията.
Уинстън Чърчил - министър-председател на Великобритания - нарече Блечи Парк своята гъска, която снася златни яйца. Ръководител на проекта беше Алистър Денистън, ветеран от военното разузнаване. В състава на криптоаналитиците той набра не офицери от кариерното разузнаване, а специалисти от най-широк профил: математици, лингвисти, шахматисти, египтолози, шампиони в решаването на кръстословици. Талантливият математик Алън Тюринг също влезе в такава разнообразна компания.
Тюринг срещу Енигма
На отдела на Тюринг е възложена конкретна задача: работа с шифротекст, генерирани от устройството Enigma, машина, патентована в Холандия през 1917 г. и първоначално предназначена за защита на банковите транзакции. Именно тези модели Вермахтът активно използваше за предаване на радиограми при операции, извършвани по море.флот и авиация. Шифърите на Enigma до началото на Втората световна война бяха най-силните на планетата. Дори се смяташе за почти невъзможно да ги хакнат.
За да разберете кодирания текст, беше необходимо да придобиете същата машина, да знаете нейните първоначални настройки, да затворите буквите по определен начин в комуникационния панел и да стартирате всичко в обратната посока. В същото време си струваше да се има предвид, че принципите на кодирането и ключовете се променят веднъж на ден. Криптографите на Вермахта се опитаха да усложнят самия криптоанализ с процедурите за предаване колкото е възможно повече: дължината на съобщенията не надвишава 250 знака и те се предаваха в групи от 3-5 букви.
Упоритата работа на криптографите под ръководството на Тюринг беше увенчана с успех: създадено е устройство, което може да декриптира сигналите на Enigma. В допълнение към всякакви математически трикове, същите стереотипни фрази, с които са комуникирали германците, както и всякакви повтарящи се текстове, са използвани като улики. Ако намеците не бяха достатъчни, тогава врагът беше провокиран от тях. Например, те предизвикателно минираха определен участък от морето и след това изслушаха изявленията на германците по този въпрос.
Успехът на Алън Тюринг
В резултат на упорита работа през 1940 г. е създадена криптоаналитичната машина на Алън Тюринг "Бомба", която представлява огромен шкаф (тегло - един тон, преден панел - 2 х 3 метра, 36 групи ротори върху него). Използването на това устройство изискваше специални умения и пряко зависи от квалификацията.персонал, който го обслужва. Повече от двеста от тези машини в крайна сметка бяха инсталирани в Bletchley Park, което направи възможно дешифрирането на около 2-3 хиляди съобщения на ден.
Тюринг Алън беше възхитен от работата си и постигнатите резултати. Той се дразнеше само от местните власти и орязваше бюджетите. За щастие, след поредица от официални гневни бележки, Уинстън Чърчил пое контрола над проекта, увеличавайки финансирането му. Enigma и други германски машини за шифроване бяха хакнати, давайки на съюзниците възможността да са в крак с непрекъснатия поток от ценни разузнавателни данни.
Германците не знаеха за съществуването на "Бомбата" повече от година и след като откриха изтичането на информация, положиха големи усилия да направят шифрите възможно най-сложни.
Това обаче не уплаши Тюринг: той лесно се справи с новия проблем и след месец и половина британците получиха достъп до информация за врага.
Абсолютната надеждност на шифъра през годините на войната не поражда никакви съмнения сред германците, които до самия край търсят причините за изтичането на ценна информация навсякъде, но не и в Enigma. Откриването на кода на Enigma радикално промени хода на Втората световна война. Ценната информация помогна не само за обезопасяването на Британските острови, но и за провеждането на подходяща подготовка за мащабни операции на континента, планирани от германска страна. Успехът на британските криптографи е важен принос за победата над нацизма, а самият Тюринг Алън получава Ордена на Британската империя през 1946 г.
Ексцентричностите на компютърен гений
Тюринг беше описан от съвременниците като леко ексцентричен, не прекалено очарователен, по-скоро яростен и безкрайно трудолюбив.
- Тъй като е алергичен, Тюринг Алън предпочита противогаз пред антихистамини. В него той отиде в офиси по време на периода на цъфтеж на растенията. Може би тази странност се обяснява с нежеланието да попаднете под влиянието на страничните ефекти на лекарството, а именно сънливост.
- Още нещо, което математикът имаше във връзка с велосипеда си, чиято верига излиташе на определени интервали. Тюринг Алън, без да иска да го поправи, преброи оборотите на педалите, в точния момент слезе от мотора и нагласи веригата с ръце.
- Талантлив учен прикачи собствената си халба към батерията в Bletchley Park, за да не бъде открадната.
- Докато живее в Кеймбридж, Алън никога не настройва часовника в съответствие с точните сигнали за времето, той го изчислява мислено, фиксирайки местоположението на определена звезда.
- Веднъж Алън, като научил за обезценяването на английския крак, разтопил монетите, които притежавал, и заровил получения сребърен слитък някъде в парка, след което напълно забравил мястото на скривалището.
- Тюринг беше добър спортист. Чувствайки необходимостта да тренира, той пробяга дълга дистанция, като определи за себе си, че се отличава в този спорт. След това, за рекордно време, той печели дистанциите от 3 и 10 мили на своя клуб, а през 1947 г. заема пето място в маратонската надпревара.
Ексцентричностите на Алън Тюринг, чиито заслуги за Великобритания са простобезценно, малко хора бяха озадачени. Много колеги си спомнят вълнението и ентусиазма, с които геният на компютърните науки приемаше всяка идея, която го интересуваше. На Тюринг се гледаше с голямо уважение, тъй като той се открояваше със своята оригиналност на мисълта и собствения си интелект. Един талантлив математик, притежаващ всички качества на квалифициран учител, успя да реши и обясни всеки, дори и най-необичайния проблем по достъпен начин.
Алан Тюринг: принос към компютърните науки
През 1945 г. Алън отказва да работи като преподавател в университета в Кеймбридж и по препоръка на М. Нюман се премества в Националната физическа лаборатория, където по това време се формира група за проектиране и създаване ACE - компютър. През 3-те години (от 1945 до 1948 г.) - периода на съществуване на групата - Тюринг прави първите скици и прави няколко важни предложения за нейния дизайн.
Ученият предава доклада за ACE на изпълнителния комитет на NFL на 19 март 1946 г. В придружаващата бележка, приложена към нея, се посочва, че работата е базирана на проекта EDVAG. Проектът обаче имаше голям брой ценни идеи, които принадлежаха директно на английския математик.
Софтуерът за първия компютър също е написан от Алън Тюринг. Информатиката без усърдната работа на този талантлив учен може би не би достигнала такова ниво, каквото е днес. По същото време е написана първата шахматна програма.
През септември 1948 г. Алън Тюринг, чиято биография е свързана с математиката през целия си живот, се прехвърля на работа вУниверситет на Манчестър. Номинално той заема позицията на заместник-директор на лабораторията по компютри, но в действителност е вписан в математическия отдел на М. Нюман и отговаря за програмирането.
Жестока шега на съдбата
Английският математик, който продължи да си сътрудничи с разузнаването след войната, беше ангажиран с нова задача: дешифрира съветските кодове. В този момент съдбата изигра жестока шега с Тюринг. Един ден къщата му беше ограбена. Бележката, оставена от крадеца, предупреждава за крайната нежелателност да се свързва с полицията, но възмутеният Алън Тюринг веднага се обажда в станцията. По време на разследването се оказало, че обирджият е един от приятелите на любовника на Алън. В процеса на свидетелстване Тюринг трябваше да признае, че е гей, което през онези години беше престъпление в Англия.
Високият процес срещу известен учен продължи дълго време. Предложени са му или две години затвор, или хормонална терапия, за да се отърве от сексуалното желание.
Алан Тюринг (снимка от последните години по-горе) избра второто. В резултат на лечение с най-мощните лекарства, продължило една година, Тюринг развива импотентност, както и гинекомастия (уголемяване на гърдите). Преследваният Алън беше отстранен от тайна работа. Освен това британците се опасяваха, че хомосексуалистите могат да бъдат вербувани от съветски шпиони. Ученият не беше обвинен в шпионаж, но му беше забранено да обсъжда работата си в Bletchley Park.
Ябълката на АлънТюринг
Историята на Алън Тюринг е тъжна до сърце: математическият гений е уволнен от службата си и му е забранено да преподава. Репутацията му беше напълно съсипана. На 41 години младежът е изхвърлен зад борда от обичайния ритъм на живот, останал без любимата си работа, с разбита психика и съсипано здраве. През 1954 г. Алън Тюринг, чиято биография все още вълнува умовете на много хора, е намерен мъртъв в собствената си къща, а отхапана ябълка лежи на нощното шкафче близо до леглото. Както се оказа по-късно, тя е напълнена с цианид. Така Алън Тюринг пресъздава сцена от любимата си приказка „Снежанка“през 1937 година. Според някои сведения именно затова плодът става емблема на световноизвестната компютърна компания Apple. В допълнение, ябълката също е библейски символ на познанието за греха.
Официалната версия за смъртта на талантлив математик е самоубийство. Майката на Алън смятала, че отравянето е станало случайно, тъй като Алън винаги е работил небрежно с химикали. Има версия, че Тюринг умишлено е избрал този начин да напусне живота, за да позволи на майка си да не вярва в самоубийството.
Рехабилитация на английски математик
Великият математик е реабилитиран посмъртно. През 2009 г. британският премиер Гордън Браун публично се извини за преследването, понесено от компютърния гений. През 2013 г. Тюринг беше официално помилван за обвинения в непристойност от кралица Елизабет II на Великобритания.
Работата на Алън Тюринг не е само в развитието на информационните технологии: в края на живота си ученсе посветил на биологията, а именно той започнал да развива химическа теория на морфогенезата, която дала пълен простор за съчетаване на способностите на точен математик и надарен философ, пълен с оригинални идеи. Първите чернови на тази теория са описани в предварителен доклад от 1952 г. и доклад, който се появява след смъртта на учения.
Най-престижната награда в компютърните науки е наградата Тюринг. Представя се ежегодно от Асоциацията за изчислителна техника. Наградата, която в момента е 250 000 долара, се спонсорира от Google и Intel. Първата толкова важна награда през 1966 г. е присъдена на Алън Перлис за създаването на компилатори.
