в каком году была создана первая эвм под руководством алана тьюринга
Биография Алана Тьюринга
Алан Матисон Тьюринг (Alan Mathison Turing) родился 23 июня 1912 года в Лондоне в семье колониального чиновника, служившего в Индии. Его родители ‑ Юлиус Мэтисон Тьюринг (Julius Mathison) и Этель Сара Стоуни (Ethel Sara Stoney) познакомились и обвенчались в Индии.
Алан Тьюринг учился в престижной Шерборнской школе (Sherborne Public School) в Англии, где проявил незаурядные способности к математике и химии, затем в 1931 году поступил в Кингз‑колледж (King’s College) Кембриджского университета.
В 1935 году он защитил диссертацию «Центральная предельная теорема теории вероятности» (которую он самостоятельно переоткрыл, не зная об аналогичной предшествующей работе) и был избран членом Научного общества колледжа. В этом же году он впервые начал работать в области математической логики и проводить исследования, которые уже через год привели к выдающимся результатам.
В своей работе «О вычислимых числах, с приложением к проблеме разрешимости» (On the Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem, 1936) Тьюринг ввел математическое понятие абстрактного эквивалента алгоритма, или вычислимой функции, получившее затем название «машины Тьюринга». Это был проект устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память и пошаговый способ действий.
«Машина Тьюринга» открыла дискуссию по теории автоматов и создала теоретическую базу для работы цифровых компьютеров, которые появились в 1940‑е годы.
В это же время началось его конфиденциальное сотрудничество с правительственной Школой кодов и шифров (Government Code and Cypher School) в Блечли‑Парке, где он еще до войны участвовал в работах по раскрытию немецких шифров.
Тьюринг занимался также разработкой шифров для переписки премьер-министра Великобритании Уинстона Черчилля и президента США Франклина Рузвельта, проведя период с ноября 1942 года по март 1943 года в США.
Заслуги Алана Тьюринга были по достоинству оценены: после разгрома Германии он был удостоен звания кавалера Ордена Британской империи 4‑й степени.
В 1945 году Тьюринг был принят в Национальную физическую лабораторию в Лондоне, где возглавил разработку большого автоматического вычислительного устройства АСЕ (Automatic Computing Engine).
Разработанные в 1947 году Тьюрингом «Сокращенные кодовые инструкции» (Abbreviated Code Instructions) положили начало созданию, исследованию и практическому использованию языков программирования.
Тьюринг считается основоположником не только вычислительной техники, но также и искусственного интеллекта. Исключительную роль в развитии этого исследовательского направления сыграла небольшая статья «Вычислительные машины и разум» (Computing Machinery and Intellegence), опубликованная в журнале Mind в 1950 году и впоследствии многократно перепечатывавшаяся, в которой Тьюринг предложил ставший знаменитым мысленный эксперимент (тест Тьюринга) ‑ операциональный способ решения вопроса «мыслит ли машина?».
В 1951 году Алан Тьюринг стал членом Королевского научного общества.
В конце жизни он занялся вопросами биологии, а именно, разработкой химической теории морфогенеза. Эта работа осталась незаконченной. Предварительный доклад 1952 года и отчет, который появился уже после его смерти, описывают только первые наброски этой теории.
В 1952 году Тьюринг попал под суд по обвинению в нетрадиционной сексуальной ориентации. Вскоре скандал стал достоянием публики, ученый подвергся осуждению и потерял право работать в области криптографии.
В честь Алана Тьюринга Ассоциация по вычислительной технике (Association for Computing Machnery, АСМ) учредила премию его имени. Первым лауреатом премии Тьюринга в 1966 году стал Алан Перлис, один из создателей языка программирования Алгол, первый президент АСМ.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Алан Мэтисон Тьюринг
Фото Все
Видео Все
Гении и злодеи. Алан Тьюринг. Обгоняющий время. 2012
Человек взломавший код нацистов.
Алан Тьюринг — биография
Алан Тьюринг – математик, криптограф, логик. Создатель абстрактной вычислительной «машины Тьюринга», представляющей собой модель компьютера общего значения. В 1945 году стал кавалером Ордена Британской империи, в 1951-м его приняли в Лондонское королевское общество.
Практически каждому выдающемуся открытию предшествует удивительная история. «Машина Тьюринга» тоже имеет свою удивительную историю – историю жизни гения науки, получившего свое достойное признание только после трагической гибели. Алана Тьюринга ставят в один ряд с величайшими философскими и математическими умами – Лейбницем, Декартом, Гильбертом, Расселом, Витгенштейном. Его называют взломщиком кодов и пионером информатики, человеком, положившим начало развитию компьютерных технологий.
Детство
Родился Алан Мэтисон Тьюринг 23 июня 1912 года в Лондоне. Его родители – Юлиус и Этель Тьюринги были потомками известных дворянских семей. На момент рождения Алана, в семье уже подрастал старший сын Джон. Юлиус состоял на государственной службе, поэтому его постоянно командировали по служебным делам в Индию, куда он отправлялся вместе с супругой. Сыновья оставались в Англии, ими опекался отставной полковник и его жена.
Алан Тьюринг в детстве
О том, что Алан обладает несомненными талантами, стало понятно еще в детстве. В шесть лет мальчик уже самостоятельно овладел техникой чтения, настаивал, чтобы опекуны обеспечивали его научными книгами. В одиннадцатилетнем возрасте занялся химическими опытами, его заинтересовал процесс добычи йода из морских водорослей. Однажды Алану удалось добыть к чаю дикий мед, мальчик проследил за траекторией полета нескольких пчелок, вычислил точку, в которой пересекаются эти траектории, и именно в том месте обнаружил их гнездо.
В четырнадцать лет Тьюринга отдали в школу для мальчиков-аристократов, которая считалась очень престижной. Но он показывал достаточно посредственные успехи, абсолютно не интересовался гуманитарными науками. В классном журнале напротив его фамилии стояли неудовлетворительные оценки, исключением была только математика. По этому предмету он опережал всех.
Алан Тьюринг в школе
Еще одной любовью Алана в школьные годы стал спорт, особенно водная гребля и бег. Бегать он не переставал всю свою жизнь, участвовал в марафонских забегах, собирался стать участником Олимпиады в 1948 году, но не сумел осуществить задуманное из-за травмы ноги. Тьюринг показывал отличные результаты на марафонских дистанциях, он уступил победителю Олимпиады всего 11 минут.
Выдающиеся математические способности Алана проявились в том, что он сумел самостоятельно изучить теорию относительности Альберта Эйнштейна, и указать на те проблемы, которые ускользнули от внимания самого автора этой теории.
Алан Тьюринг и Арнольд Мюррей
В школе у Алана появился друг – Кристофер Морком, такой же талантливый и целеустремленный, как и Тьюринг. Алан говорил, что в сравнении с Кристофером все были обычными и заурядными. Парни быстро подружились, много времени проводили вместе, говорили о науках, занимались разными экспериментами. Наконец-то у него появилась хоть одна родственная душа, теперь Алан не чувствовал себя таким одиноким, как раньше. Друзья решили вместе поступать в Кембридж, но стать студентом удалось только Кристоферу. Алан повторно подал заявку в это учебное заведение, ему хотелось всегда быть рядом с другом.
Однако из этой затеи ничего не вышло. Кристофер внезапно заболел туберкулезом и скончался. Алан испытал сильное душевное потрясение, у него случилась длительная депрессия, но он сумел взять себя в руки и добиться поставленной цели – учиться в Кембридже. Молодой человек придерживался мнения, что просто обязан довести до конца открытия, которые не удалось сделать Кристоферу. Во время учебы в колледже Алан переписывался с матерью покойного друга, он попросил у нее фото Кристофера, которое всегда стояло на его рабочем столе. Он считал, что эта фотография побуждает его трудиться в усиленном темпе.
После смерти Моркома Тьюринг задумался о том, как устроен человеческий разум, и как бы «внедрить» его в какой-то бестелесный предмет, чтобы сделать бессмертным. Именно так мы сейчас воспринимаем компьютер.
Карьера и Вторая мировая война
В 1936-м, спустя два года после получения диплома Кембрижда, Алан издал самую знаменитую работу в своей биографии – «О вычислимых числах, с приложением к проблеме разрешимости». В ней он изложил основную концепцию «машины Тьюринга», ставшей прообразом современного компьютера. Если говорить просто, то он стал изобретателем абстрактной вычислительной машины, подходящей для решения любых задач, с которыми может справиться «искусственный интеллект» при наличии определенной программы. Если говорить простым языком, то современная микросхема, которой оборудованы холодильники и смартфоны, тоже изобретена Тьюрингом.
Алан обладал такой силой разума, что сумел выстроить в собственной голове принцип, по которому работают современные компьютеры, в том числе и самые мощные.
В том же году Тьюринг получает приглашение на стажировку от профессора Принстонского университета Джона фон Неймана. Еще в годы студенчества Алан зачитывался его работами в области создания искусственного интеллекта. Имя фон Неймана неразрывно связано с современными электронно-вычислительными машинами и их созданием, но сам ученый говорил, что именно Тьюринг создал их фундаментальную концепцию.
Алан Тьюринг во время учебы в Принстоне
В Принстоне молодой специалист работал на протяжении двух лет, стал доктором философии. В 1938 году ему предложили хорошую должность, но он ответил отказом и вернулся на родину. Спустя год грянула Вторая мировая война.
4 сентября 1939-го, спустя три дня после начала военных действий, Алан стал сотрудником Блетчли-парка, секретного подразделении разведки Великобритании. Он возглавил группу ученых, которые занимались взломом кода немецкой шифровальной машины под названием «Энигма». Именно эта машина передавала секретные сообщения. Группа Тьюринга справилась с задачей за шесть месяцев.
ЭВМ Алана Тьюринга расшифровывающая «Энигму»
Тьюринга многие коллеги считали неисправимым чудаком. В начале лета он страдал от сенной лихорадки и до работы добирался на велосипеде с противогазом на лице. Велосипед периодически ломался, у него спадала цепь. Любой здравомыслящий человек отнес бы его в ремонт, но только не Алан. Он просчитал, сколько оборотов делает велосипед, прежде, чем цепь спадет, и останавливался перед этим, чтобы поправить ее.
Ученый никогда не здоровался с коллегами, считал, что это бесцельная трата времени. Его кружка была пристегнута к батарее при помощи наручников, Алан считал, что только так ее не украдут.
В 1942-м Алан опять уехал в Штаты, где начал работать над созданием шифра для общения Черчилля и Рузвельта. Спустя год он снова вернулся на прежнее место работы в Блетчли-парк, но на его место уже назначили другого человека. Тьюринг не расстроился, его устроила должность консультанта. Тем более, что теперь его больше всего интересовала машина, которая могла бы полностью заменить человека, именно та, что мы сейчас называем компьютером.
Разработчик ЭВМ Алан Тьюринг
В 1945 году в Америке опубликовали незаконченный труд фон Неймана, в котором он описывал, как устроена вычислительная машина, имеющая в своей памяти определенную программу. Спустя некоторое время Тьюринг опубликовал аналогичную работу, но более подробную, чем его наставник. Нужно отметить, что публикация Неймана содержала идеи самого Алана. Технически уже в те годы можно было построить так называемый «компьютер», но Блетчли-парк был достаточно секретной организацией, рассекречивать которую не имели права.
Личная жизнь
Только один раз Алан пытался устроить свою личную жизнь с женщиной. В 1941 году он предложил руку и сердце своей коллеге по работе в Блетчли-парке, Джоан Кларк. Но через некоторое время он признался девушке в своей нетрадиционной ориентации, и свадьба отменилась.
Алан Тьюринг и Джоан Кларк
В начале 1952 года Тьюринг познакомился с 19-летним рабочим по имени Арнольд Мюррей, с которым у него были интимные отношения. После того, как сексуальный партнер обокрал Алана, он заявил об этом в полицию, и о его ориентации стало известно широкой общественности. Начиная с 50-х годов в Англии гомосексуализм считался уголовным преступлением, поэтому Тьюрингу предложили выбирать – или тюрьма или химическая кастрация. Он согласился на инъекции препарата стильбэстрол, и спустя год стал импотентом.
Последние годы
В 1950-м вышла одна из самых интересных и важных статей Тьюринга в области компьютерных исследований, которая называлась «Вычислительные машины и разум». Речь шла о создании искусственного интеллекта. Автор предложил провести эксперимент, который заключался в общении человека и умной машины, а потом того же человека с другим человеком. Затем участник эксперимента должен был понять, кто есть кто. Именно этот эксперимент и лег в основу создания того, с чем сталкивается каждый пользователь Сети – Captcha, того самого «защитника», который просит подтверждения того, что вы живой человек, а не робот.
Тьюринг написал и самую первую компьютерную программу для игры в шахматы, которая появилась задолго до самого компьютера. Для ее реализации он снова придумал эксперимент – сам выполнял за нее все действия с интервалом в тридцать минут. Результат оказался интересным – в одной партии так называемый компьютер одержал победу, во второй проиграл.
Алану принадлежит первенство в создании компьютерной музыки. В 1951-м машина, которую он создал, уже воспроизводила три мелодии, среди которых была и популярная «В настроении», авторства Гленна Миллера.
Но почему-то этот факт его биографии канул в лету, и только в 2016 году, когда восстановили запись тех лет, об этом стало известно мировой общественности.
В 1952-м в квартире Алана произошла кража. Он отправился с заявлением в полицию, которая и выяснила, что это дело рук Арнольда Мюррея, случайного знакомого ученого, который когда-то ночевал в его доме. Тьюринг признался, что у него с этим молодым человеком была интимная связь. Гомосексуализм в те годы считался в Великобритании уголовно наказуемым преступлением. Ученому предложили выбирать, или гормональная терапия или тюремное заключение. Он выбрал первый вариант и, по сути, приговорил себя к химической кастрации.
Здоровье Алана резко пошатнулось, последствия гормональной терапии сказались на психике и появлении различных болезней. Но мало того, ученый потерял работу. Он и до этого был не очень общительным, а после случившегося вообще закрыл себя в четырех стенах, и без особой необходимости старался не выходить из дома.
Памятник Алану Тьюрингу
Позже Эндрю Ходжес, написавший биографическую книгу об Алане Тьюринге, сделает вывод, что ученый сделал имитацию сценки диснеевского мультфильма «Белоснежка», который ему очень нравился.
Существует мнение, что логотип компании Apple возник именно от этого яблока, убившего великого ученого.
Яблоко Алана Тьюринга
Теперь уже не важно, какая версия соответствует действительности, а что просто вымысел. Важно то, что жизнь великого ученого оборвалась в 41 год, хотя он мог сделать еще много открытий. В 2009-м перед Аланом Тьюрингом публично извинился премьер-министр Великобритании. В 2013-м ученый был посмертно помилован королевой Елизаветой II. Жаль, что эти извинения прозвучали с опозданием на полвека.
Ссылки
Мысль — материальна: Алан Тьюринг как «универсальный вычислитель»
Источник: geektimes.ru
В первой половине XX века, когда были изобретены первые вычислительные машины. Однако наряду с физически осязаемыми машинами появлялись и машины-концепции. Одной из них была «машина Тьюринга» — абстрактное вычислительное устройство, придуманное в 1936 году Аланом Тьюрингом — учёным, которого считают одним из основоположников информатики.
Его кругозор распространялся от квантовой теории и принципа относительности до психологии и неврологии. А в качестве способа познания и передачи своих знаний Тьюринг использовал аппарат математики и логики. Он находил решения, казалось бы, нерешаемых задач, но был сильнее всего увлечен идеей «Универсальной машины», способной вычислить всё, что в принципе вычислимо.
Детство, образование, увлечения
Родители Алана жили в индийском городе Чхатрапур. Отец — Юлиус Мэтисон Тьюринг представитель старого шотландского аристократического рода, работал в Имперской государственной службе. Мать — Сара Этель (урожденная Стони), была родом из Ирландии, из протестантской семьи англо-ирландского дворянства. Когда она ждала ребёнка, супруги решили переехать в Англию, чтобы он рос и воспитывался в Лондоне.
Там Алан Тьюринг и родился 23 июня 1912 года. У него был старший брат Джон. Государственная служба Юлиуса Тьюринга продолжалась и родителям Алана приходилось часто путешествовать между Гастингсом и Индией, оставляя двоих своих сыновей на попечение отставной армейской пары. Признаки гениальности проявлялись у Тьюринга с раннего детства.
В детстве Алан и его старший брат Джон довольно редко видели своих родителей — их отец до 1926 года служил в Индии; дети оставались в Англии и жили на попечении в частных домах, получая строгое английское воспитание, соответствующее их положению на социальной лестнице. В рамках такого воспитания изучение основ естественных наук фактически не предусматривалось.
Маленький Алан обладал очень пытливым умом. Самостоятельно научившись читать в возрасте 6 лет, он просил у своих воспитателей разрешения читать научно-популярные книги.
В 11 лет он ставил вполне грамотные химические опыты, пытаясь извлечь йод из водорослей. Все это доставляло огромное беспокойство его матери, которая боялась, что увлечения сына, идущие вразрез с традиционным воспитанием, помешают ему поступить в Public School (английское закрытое частное учебное заведение для мальчиков, учеба в котором была обязательна для детей аристократов). Но её опасения оказались напрасны: Алан смог поступить в престижную Шербонскую школу (Sherborne Public School).
В шесть лет Алан Тьюринг пошёл в школу святого Михаила в Гастингсе, директор которой сразу отметила его одарённость. В 1926 году, в возрасте 13 лет, Тьюринг пошёл в известную частную школу Шерборн в городе Шерборн графства Дорсет. Его первый день в школе совпал со Всеобщей забастовкой 1926 года. Поэтому Тьюрингу пришлось преодолеть расстояние около 100 км от Саутгемптона до Шерборна на велосипеде, по пути он переночевал в гостинице.
Увлечение Тьюринга математикой не нашло особой поддержки среди учителей Шерборнской школы, где уделяли больше внимания гуманитарным наукам. Директор школы писал родителям: «Я надеюсь, что он не будет пытаться усидеть на двух стульях разом. Если он намеревается остаться в частной школе, то он должен стремиться к получению «образования». Если же он собирается быть исключительно «научным специалистом», то частная школа для него — пустая трата времени».
О школьных успехах Алана красноречиво свидетельствует классный журнал, в котором можно найти, например, следующее
Я могу смотреть сквозь пальцы на его сочинения, хотя ничего ужаснее в жизни своей не видывал, я пытаюсь терпеть его непоколебимую небрежность и непристойное прилежание; но вынести потрясающую глупость его высказываний во время вполне здравой дискуссии по Новому Завету я, все же, не могу.
Тем не менее, в областях, интересовавших его, Тьюринг проявлял незаурядные способности.
В 1928 году, в возрасте 16 лет, Тьюринг ознакомился с работой Эйнштейна, в которой ему удалось разобраться до такой степени, что он смог догадаться из текста о сомнениях Эйнштейна относительно выполнимости Законов Ньютона, которые не были высказаны в статье в явном виде.
Университет
Из-за нелюбви к гуманитарным наукам Тьюринг недобрал баллов на экзамене и поэтому после школы поступил в Королевский колледж Кембриджа, хотя намеревался пойти в Тринити-колледж. В Королевском колледже Тьюринг учился с 1931 по 1934 год под руководством известного математика Годфри Харолда Харди.
Кембриджский университет, обладавший особыми привилегиями, дарованными английскими монархами, издавна славился либеральными традициями, и в его стенах всегда царил дух свободомыслия. Здесь Тьюринг обретает – пожалуй, впервые – свой настоящий дом, где он смог полностью отдаться науке.
Главное место в жизни заняло увлечённое изучение столь интересующих его наук – математики и квантовой физики. Те годы были периодом бурного становления квантовой физики, и Тьюринг в студенческие годы знакомится с самыми последними работами в этой области. Большое впечатление производит на него книга Джона фон Неймана «Математические основы квантовой механики», в которой он находит ответы на многие давно интересующие его вопросы.
Тогда Тьюринг, наверное, и не предполагал, что через несколько лет фон Нейман предложит ему место в Принстоне – одном из самых известных университетов США. Ещё позже фон Нейман, так же как и Тьюринг, будет назван «отцом информатики». Но тогда, в начале 30-х годов ХХ века, научные интересы обоих будущих выдающихся учёных были далеки от вычислительных машин – и Тьюринг, и фон Нейман занимаются в основном задачами «чистой» математики.
Тьюринг происходил из аристократической семьи, но никогда не был «эстетом»: кембриджские политические и литературные кружки были чужды ему. Он предпочитал заниматься своей любимой математикой, а в свободное время ставить химические опыты, решать шахматные головоломки.
Ставя химические опыты, он играл в особую игру «Необитаемый остров», изобретенную им самим. Цель игры заключалась в том, чтобы получать различные «полезные» химические вещества из «подручных средств» – стирального порошка, средства для мытья посуды, чернил и тому подобной «домашней химии».
Он также находил отдых в интенсивных занятиях спортом – греблей и бегом. Марафонский бег останется его поистине страстным увлечением до конца жизни.
Тьюринг блестяще заканчивает четырёхлетний курс обучения. Одна из его работ, посвященная теории вероятностей, удостаивается специальной премии, его избирают в научное общество Королевского колледжа. В 1935 году Тьюринг публикует работу «Эквивалентность левой и правой почти-периодичности», в которой он упрощает одну идею фон Неймана в теории непрерывных групп – фундаментальной области современной математики. Казалось, его ждет успешная карьера слегка эксцентричного кембриджского преподавателя, работающего в области «чистой» математики.
Однако Тьюринг никогда не удерживался в каких-либо «рамках». Никто не мог предвидеть, какая экзотическая проблема неожиданно увлечет его, и какой математически неординарный способ ее решения ему удастся придумать.
Кроме того, в Кембридже Алан посещал лекции Виттенштейна Людвига. Виттенштейн утверждал теорию о несостоятельности математики. По его словам математика не ищет истину, но сама создаёт её. Алан был с этим не согласен и много спорил с Людвигом. Тьюринг выступал за «формализм» — математическое философское течение, которое не требовало точного перевода слов и ограничивалось примерным смыслом. А Людвиг искал абсолютной точности.
Во время обучения в колледже Алан Тьюринг изучал основы криптографии – то есть расшифровки данных. Это пригодилось ему во время Второй Мировой войны, когда учёный работал над расшифровкой немецких посланий.
Машина Тьюринга
В 1928 году немецкий математик Давид Гильберт привлек внимание мировой общественности к проблеме разрешения (Entscheidungsproblem). В своей работе «On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem», опубликованной 12 ноября 1936 года. Тьюринг переформулировал теорему Гёделя о неполноте, заменив универсальный формальный арифметический язык Гёделя на простые гипотетические устройства, которые впоследствии стали известны как машины Тьюринга.
Он доказал, что подобная машина была бы способна произвести любые математические вычисления, представимые в виде алгоритма. Далее Тьюринг показал, что не существует решения Entscheidungsproblem, сперва доказав, что Проблема остановки для машины Тьюринга неразрешима: в общем случае невозможно алгоритмически определить, остановится ли когда-нибудь данная машина Тьюринга.
Хотя доказательство Тьюринга было обнародовано в скором времени после эквивалентного доказательства Алонзо Чёрча, в котором использовались Лямбда-исчисления, сам Тьюринг был с ним не знаком. Подход Алана Тьюринга принято считать более доступным и интуитивным. Идея «Универсальной Машины», способной выполнять функции любой другой машины, или другими словами, вычислить всё, что можно, в принципе, вычислить, была крайне оригинальной. Фон Нейман признал, что концепция современного компьютера основана на этой работе Алана Тьюринга. Машины Тьюринга по-прежнему являются основным объектом исследования теории алгоритмов.
На вопрос: «Что такое машина Тьюринга и какое отношение она имеет к программированию?» один из пользователей Toster ответил так:
В первую очередь — это формальное определение алгоритма. Задача считается алгоритмически разрешимой тогда и только тогда, когда её решение можно запрограммировать на машине Тьюринга (или каким-нибудь другим эквивалентным способом). Это определение даёт, например, возможность предъявить алгоритмически неразрешимые задачи. Позволяет ввести понятие «Тьюринг-полного» языка — если на языке можно реализовать машину Тьюринга, то на нём можно написать любой алгоритм (препроцессор языка С таким не является, а C# — является).
В общем, МТ — способ определить некоторый класс алгоритмов:
— некоторые задачи можно решить конечным автоматом;
— для некоторых потребуется конечный автомат со стековой памятью;
— для других достаточно машины Тьюринга;
— для остальных требуется божественное откровение или другие неалгоритмизируемые методы.
С сентября 1936 года по июль 1938 Тьюринг работал под руководством Чёрча в Принстоне. Кроме занятий математикой, учёный изучал криптографию, а также конструировал электромеханический бинарный умножитель.
В июне 1938 года Тьюринг защитил докторскую диссертацию «Логические системы, основанные на ординалах», в которой была представлена идея сведения по Тьюрингу, заключающаяся в объединении машины Тьюринга с оракулом. Это позволяет исследовать проблемы, которые невозможно решить с помощью лишь машины Тьюринга.
Криптоанализ
Во время Второй мировой войны Алан Тьюринг принимал активное участие во взломе немецких шифров в Блетчли-парке. Историк и ветеран Блетчли-парка Эйза Бригс однажды сказал:
«Блетчли-парку был нужен исключительный талант, исключительная гениальность, и гениальность Тьюринга была именно такой».
С сентября 1938 года Тьюринг работал на полставки в GCHQ — британской организации, специализировавшейся на взломе шифров. Совместно с Дилли Ноксом он занимался криптоанализом «Энигмы». Вскоре после встречи в Варшаве в июле 1939 года, на которой польское Бюро шифров предоставило Великобритании и Франции подробные сведения о соединениях в роторах «Энигмы» и методе расшифровки сообщений, Тьюринг и Нокс начали свою работу над более основательным способом решения проблемы.
Польский метод основывался на недоработках индикаторной процедуры, которые немцы исправили к маю 1940 года. Подход Тьюринга был более общим и основан на методе перебора последовательностей исходного текста, для которого он разработал начальную функциональную спецификацию Bombe.
Машина, созданная на основе этой спецификации, искала возможные настройки, использованные для шифрования сообщений (порядок роторов, положение ротора, соединения коммутационной панели), опираясь на известный открытый текст. Для каждой возможной настройки ротора (у которого было 10 ^ 19 состояний или 10 ^ 22 в модификации, использовавшейся на подводных лодках) машина производила ряд логических предположений, основываясь на открытом тексте (его содержании и структуре).
Далее машина определяла противоречие, отбрасывала набор параметров и переходила к следующему. Таким образом, бо́льшая часть возможных наборов отсеивалась и для тщательного анализа оставалось всего несколько вариантов.
Первая машина была запущена в эксплуатацию 18 марта 1940 года. Перебор ключей выполнялся за счёт вращения механических барабанов, сопровождавшегося звуком, похожим на тиканье часов.
Спецификация для «Бомбы» была только первым из пяти важнейших достижений Тьюринга в области военного криптоанализа.
Учёный также определил индикаторную процедуру ВМФ Германии; разработал более эффективный способ использования Bombe, основанный на статистическом анализе и названный «Банбурисмусом»; метод определения параметров колёс машины Лоренца, названный «Тьюринжерией»; ближе к концу войны Тьюринг разработал портативный шифратор речи Delilah.
Статистический подход к оптимизации исследований различных вероятностей в процессе разгадывания шифров, который использовал Тьюринг, был новым словом в науке. Тьюринг написал две работы: «Доклад о применимости вероятностного подхода в криптоанализе» и «Документ о статистике и повторениях», которые представляли для GCCS, а позже и для GCHQ (англ. Government Communications Headquarters) такую ценность, что не были предоставлены национальному архиву вплоть до апреля 2012 года, незадолго до празднования ста лет со дня рождения учёного. Один из сотрудников GCHQ заявил, что этот факт говорит о беспрецедентной важности этих работ.
Тьюринг занимался также разработкой шифров для переписки Черчилля и Рузвельта, проведя период с ноября 1942 года по март 1943 года в США.
В 1945 году Тьюринг был награждён орденом Британской империи королём Георгом VI за свою военную службу, но этот факт оставался в секрете многие годы.
Послевоенные годы
После того как фон Нейман в США предложил план создания компьютера EDVAC, аналогичные работы были развернуты в Великобритании в Национальной физической лаборатории, где Тьюринг проработал с 1945 года. Ученый предложил весьма амбициозный проект АСЕ (Automatic Computing Engine – Автоматическая Вычислительная Машина), который, однако, так и не был реализован.
Несмотря на то, что постройка ACE была вполне осуществима, секретность, окружавшая Блэтчли-парк, привела к задержкам в начале работ, что разочаровало Тьюринга.
1947–1948 академический год Тьюринг провел в Кембридже. Пока Алан Тьюринг пребывал в Кембридже, Pilot ACE был построен в его отсутствие.
Franklin ACE 1200
Он выполнил свою первую программу 10 мая 1950 года. Хотя полная версия ACE никогда не была построена, некоторые компьютеры имели с ним много общего, к примеру, DEUCE и Bendix G-15.
В мае 1948 года получил предложение занять пост преподавателя и заместителя директора вычислительной лаборатории Манчестерского университета, занявшего к этому времени лидирующие позиции в разработке вычислительной техники в Великобритании.
В 1948 году Алан совместно со своим бывшим коллегой начал писать шахматную программу для компьютера, который ещё не существовал.
В том же году Тьюринг изобрёл метод LU-разложения, который используется для решения систем линейных уравнений, обращения матриц и вычисления определителя.
Тест Тьюринга
В 1948 году Алан Тьюринг получил звание Reader в математическом департаменте Манчестерского университета. Там в 1949 году он стал директором компьютерной лаборатории, где была сосредоточена работа по программированию Манчестерского Марка I.
В то же время Тьюринг продолжал работать над более абстрактными математическими задачами, а в своей работе «Computing Machinery and Intelligence» (журнал «Mind», октябрь 1950) он обратился к проблеме искусственного интеллекта и предложил эксперимент, ставший впоследствии известным как тест Тьюринга.
Его идея заключалась в том, что можно считать, что компьютер «мыслит», если человек, взаимодействующий с ним, не сможет в процессе общения отличить компьютер от другого человека. В этой работе Тьюринг предположил, что вместо того, чтобы пытаться создать программу, симулирующую разум взрослого человека, намного проще было бы начать с разума ребёнка, а затем обучать его. CAPTCHA, основанный на обратном тесте Тьюринга, широко распространён в интернете.
В 1951 году Тьюринг был избран членом Лондонского королевского общества.
В первоначальной формулировке «тест Тьюринга» предполагает ситуацию, в которой два человека, мужчина и женщина, по некоторому каналу, исключающему восприятие голоса, общаются с отделенным от них стеной третьим человеком, который пытается по косвенным вопросам определить пол каждого из своих собеседников; при этом мужчина пытается сбить с толку спрашивающего, а женщина помогает спрашивающему выяснить истину.
Вопрос при этом заключается в том, сможет ли в этой «имитационной игре» вместо мужчины столь же успешно участвовать машина (будет ли при этом спрашивающий ошибаться в своих выводах столь же часто). Впоследствии получила распространение упрощённая форма теста, в которой выясняется, может ли человек, общаясь в аналогичной ситуации с неким собеседником, определить, общается он с другим человеком или же с искусственным устройством.
Данный мысленный эксперимент имел ряд принципиальных следствий. Во-первых, он предложил некоторый операциональный критерий для ответа на вопрос «Может ли машина мыслить?».
Во-вторых, этот критерий оказался лингвистическим: указанный вопрос был явным образом заменен вопрос о том, может ли машина адекватным образом общаться с человеком на естественном языке. Тьюринг прямо писал о замене формулировки и при этом выражал уверенность в том, что «метод вопросов и ответов пригоден для того, чтобы охватить почти любую область человеческой деятельности, какую мы захотим ввести в рассмотрение».
Следствием этого стала та важнейшая роль, которую в дальнейшем развитии искусственного интеллекта, во всяком случае, до 1980-х годов играли исследования по моделированию понимания и производства естественного языка. В 1977 году тогдашний директор лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института П.Уинстон писал, что научить компьютер понимать естественный язык – это все равно, что добиться построения интеллекта вообще.
Источник: slideshare.net
Память
• именем ученого назван один из астероидов;
• ежегодная награда Ассоциации вычислительной техники называется Премией Тьюринга;
• на главной площади университета Суррея (Англия) есть статуя Тьюринга и одно из зданий факультета инженерных и физических наук названо в его честь;
• одна из аудиторий отдела информатики при Университете Лилль в Северной Франции назван в честь Алана М. Тьюринга;
• Манчестерский университет, Открытый университет, Университет Оксфорд Брукс и Университет Орхус (Дания) имеют корпуса имени Тьюринга и другие;
• в 2001 году в Манчестере был установлен памятник учёному.