Английский математик, логик, криптограф, изобретатель машины Тьюринга.

Сын британского чиновника в Индии, Алан учился во Франции, Англии и, затем, в США. Тогда многие математики пытались создать алгоритм для определения истинности высказываний. Но Гёделю удалось доказать, что любая полезная математическая система аксиом неполна в смысле, что в ней существует высказывание, истинность которого нельзя ни опровергнуть, ни подтвердить. Это побудило Тьюринга доказать, что нет общего метода определения истинности и, таким образом, математика всегда будет содержать недоказуемые высказывания.

В своей работе Тьюринг предложил проект простого устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память, и пошаговый способ действий. Эта воображаемая машина, получившая название «машины Тьюринга», используется в теории автоматов или компьютеров.

Когда Тьюринг из США возвратился в Англию, началась мировая война. Одним из важнейших вооружений этой войны была ЭВМ «Колосс» по проекту «Ультра», начавшая в 1943 году взламывать сверхсложные шифры немцев. Работа этой системы значительно помогла союзникам в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками.

После войны в 1945 Алан возглавил проект создания компьютера «ТУЗ» (ACE, Automatic Computing Engine), а в 1948 Тьюринг стал работать с «МАДАМ» (MADAM, Manchester Automatic DigitAl Machine), компьютером с самой большой памятью в мире в то время. Работы Алана по сооружению первых ЭВМ и развитию методов программирования имели неоценимую важность, дав основу большинству исследований в области искусственного интеллекта. Он полагал, что компьютеры, в конце концов, смогут мыслить как человек, и предложил простую проверку, известную как тест Тьюринга, оценивающую способность машины мыслить: побеседуйте с ЭВМ, и пусть она убедит вас, что она - человек.

В 1952 году Тьюринг издал первую часть его теоретического изучения развития форм живых организмов. Но эта работа осталась незаконченной, из-за его самоубийства, видимо вызванного преследованиями со стороны британской разведки.

В наивном но красивом фильме «Энигма» о любви, войне и секретных службах Тьюринг показан как главный герой Том Джерико, которого сыграл Дюгрэй Скотт.

Научные достижения и открытия

Проблема остановки

Было обнаружено, что компьютеры всё-таки могут решить не любую математическую задачу. Алан Тьюринг доказал в 1936 году, что общий алгоритм для решения проблемы остановки для любых возможных входных данных не может существовать.

Расшифровка кода «Энигмы»

Во время Второй Мировой войны Тьюринг работал в Блечли Парке - британском криптографическом центре, где возглавлял одну из пяти групп, Hut 8, занимавшихся в рамках проекта «Ультра» расшифровкой закодированных немецкой шифровальной машиной «Энигма» сообщений Кригсмарине и Люфтваффе. Вклад Тьюринга в работы по криптографическому анализу алгоритма, реализованного в «Энигме» основывался на более раннем криптоанализе предыдущих версий шифровальной машины, выполненных в 1938 году польским криптоаналитиком Марианом Реевским.

В начале 1940 года он разработал дешифровальную машину «Бомба», позволявшую читать сообщения Люфтваффе. Принцип работы «Бомбы» состоял в переборе возможных вариантов ключа шифра и попыток расшифровки текста, если была известна часть открытого текста или структура расшифровываемого сообщения. Перебор ключей выполнялся за счет вращения механических барабанов, сопровождавшегося звуком, похожим на тиканье часов, из-за чего «Бомба» и получила свое название. Для каждого возможного значения ключа, заданного положениями роторов (количество ключей равнялось примерно 1019 для сухопутной «Энигмы» и 1022 для шифровальных машин, используемых в подводных лодках), «Бомба» выполняла сверку с известным открытым текстом, выполнявшуюся электрически. Первая в Блетчли «Бомба» Тьюринга была запущена 18 марта 1940 года. Дизайн «Бомб» Тьюринга так же был основан на дизайне одноименной машины Реевского.

Через полгода удалось взломать и более стойкий шифр Кригсмарине. Позже, к 1943 году, Тьюринг внес ощутимый вклад в создание более совершенной дешифровальной электронно-вычислительной машины «Колосс», использующейся в тех же целях.

Даже читая закодированные немецкие сообщения, в марте 1943 года Великобритания стояла на грани поражения в Битве за Атлантику и во всей Второй мировой войне. Вполне вероятно, что без расшифровки кода «Энигмы» ход этой войны был бы иным.

Создание одного из первых компьютеров

В 1947 году Тьюринг в Манчестере создал один из первых компьютеров в мире.[источник?]

Машина Тьюринга

Любая интуитивно вычислимая функция является частично рекурсивной, или, эквивалентно, может быть вычислена с помощью некоторой машины Тьюринга.

Алан Тьюринг высказал предположение (известное как тезис Чёрча - Тьюринга), что любой алгоритм в интуитивном смысле этого слова может быть представлен эквивалентной машиной Тьюринга. Уточнение представления о вычислимости на основе понятия машины Тьюринга (и других эквивалентных ей понятий) открыло возможности для строгого доказательства алгоритмической неразрешимости различных массовых проблем (то есть проблем о нахождении единого метода решения некоторого класса задач, условия которых могут варьироваться в известных пределах). Простейшим примером алгоритмически неразрешимой массовой проблемы является так называемая проблема применимости алгоритма (называемая также проблемой остановки). Она состоит в следующем: требуется найти общий метод, который позволял бы для произвольной машины Тьюринга (заданной посредством своей программы) и произвольного начального состояния ленты этой машины определить, завершится ли работа машины за конечное число шагов, или же будет продолжаться неограниченно долго.

Теория искусственного интеллекта

Тьюринг является основателем теории искусственного интеллекта.

Машина Тьюринга является расширением модели конечного автомата и способна имитировать (при наличии соответствующей программы) любую машину, действие которой заключается в переходе от одного дискретного состояния к другому.

Тест Тьюринга

Тест Тьюринга - тест, предложенный Аланом Тьюрингом в 1950 году в статье «Вычислительные машины и разум» (англ. Computing Machinery and Intelligence) для проверки, является ли компьютер разумным в человеческом смысле слова.

Преследование за гомосексуальность и смерть Тьюринга

Тьюринг был гомосексуалистом. В то время в Великобритании гомосексуальные половые акты были запрещены законом, а гомосексуализм считался психическим заболеванием. В 1952 году ему были предъявлены обвинения. Тьюринг был осужден, и ему предоставили выбор между тюрьмой и гормональной терапией, которая, по сути, была химической кастрацией. Тьюринг выбрал терапию. Одним из эффектов была растущая грудь и снижение либидо. Кроме того, в результате осуждения он потерял право работать в области криптографии.

Через год после вынесения приговора он умер от отравления цианидом, который, видимо, содержался в яблоке, половину которого Тьюринг съел перед смертью. Было признано, что он покончил жизнь самоубийством. Тем не менее, его мать считала, что он отравился случайно, так как всегда небрежно работал с химикатами. Есть версия, по которой Тьюринг специально выбрал такой способ, чтобы дать матери возможность не верить в самоубийство.[источник?]

Великий математик Алан Тьюринг, чьи заслуги перед своей страной и всем миром огромны, пал жертвой косности и невежества британцев. Общество, которое он защищал, не смогло простить ему того, что он на много голов был выше каждого своего соотечественника. А поводом для расправы послужили всего лишь своеобразные взгляды ученого на личную жизнь.

Читайте другие статьи из серии "Драмы науки":

Если уж говорить откровенно, то даже самим фактом своего существования талантливый ученый всегда бросает вызов обществу. Хотя бы тем, что постоянно напоминает всем окружающим, каким может быть человек, если захочет. Но дело в том, что большинство из нас вовсе не стремится к самосовершенствованию, развитию и работе над собой. Главное, чтобы сыты да одеты были, а остальное — ерунда.

Таким образом уже то, что среди обывателей находится гений, развивший свой интеллект (причем, следует заметить, упорным трудом) до воистину "космического" масштаба, чрезвычайно злит этих самых обывателей. Ведь этот человек постоянно напоминает им о том, что и они могли бы стать такими же, но вот не стали. А из-за чего — это уже неважно.

Неудивительно, что отношение к талантливым ученым, в общем-то, всегда достаточно враждебное. И стоит им чуть-чуть расслабиться, как свора посредственностей тотчас же вцепляется в гения зубами и когтями, стремясь разорвать его на части. И ей плевать на все заслуги данного человека перед своим народом, своей страной и даже перед всем миром. Главное — пока есть возможность, быстрее ликвидировать того, кто лишний раз напоминает всем о том, что: "человек — это звучит гордо", и тем самым будит уже совсем было заснувшую совесть.

Именно так в свое время британское общество поступило с одним из самых гениальных математиков ХХ века Аланом Тьюрингом. Человеком, который создал информатику как науку, разработал теорию искусственного интеллекта и математически доказал, что самоорганизация материи возможна. Кроме того, этот ученый был одним из тех, кто спас свою родину во время Второй мировой войны — именно благодаря его интеллекту британские военные смогли подслушивать зашифрованные переговоры немецких летчиков и подводников.

Алан Тьюринг (Alan Mathison Turing ) родился в 1912 году в семье британского чиновника, который служил в Индии. Все детство мальчика прошло в этой экзотической южной стране, которая всегда поражала европейцев многообразием проявлений всех форм жизни. По словам самого ученого, его детство напоминало волшебную сказку, полную всяческих тайн и загадок, разгадывать которые было сплошным удовольствием. Именно это и определило основную страсть Тьюринга, которую он сохранил на протяжении всей жизни — ученого всегда привлекали головоломки, ребусы и нерешаемые задачи.

Позже юный Алан перебрался на учебу во Францию, затем — в Англию, ну, а аспирантуру молодой математик заканчивал уже в США. Уже тогда молодой математик громко заявил о себе, положив конец дискуссиям об объективности математических доказательств. Дело в том, что в те времена математики пытались решить одну важную проблему — доказать, что в их науке можно совсем обойтись без аксиом (положений, принимаемых без доказательств).

Казалось, что такое вполне возможно — следует лишь усовершенствовать метод математического анализа, и все основные положения, на которые опирается математика, будут доказаны (включая и знаменитую Евклидову аксиому о невозможности проведения через точку на плоскости более, чем одной прямой, параллельной данной).

Однако первую "ложку дегтя" в общую бочку меда внес в 1931 году австрийский математик Курт Гедель, который доказал, что любая математическая система аксиом неполна в том смысле, что в ней всегда существует положение, истинность которого нельзя ни опровергнуть, ни подтвердить. То есть в любой системе математических построений всегда будет утверждение, которое придется принимать на веру.

Тьюринг заинтересовался работой Геделя и в 1936 году выпустил работу, в которой убедительно доказал, что принципиально невозможно построить математическую систему доказательств, не содержащую ни одной аксиомы. Из этого следовало, что математика всегда будет содержать недоказуемые высказывания. И хотя его работа вызвала самые ожесточенные дискуссии в мире науки, однако впоследствии большинство математиков признали справедливость выводов Тьюринга.

Чуть позже ученый занялся разработкой элементарной машины, способной производить математический анализ. Так была создана знаменитая "машина Тьюринга", являющаяся прообразом всех современных ЭВМ. Именно он предложил проект простого устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память и пошаговый способ действий. И хотя долгое время эта конструкция оставалось лишь "воображаемым автоматом", следует заметить, что созданные позже компьютеры работают, используя те принципы, что предложил Тьюринг.

Незадолго перед началом Второй Мировой войны ученый вернулся в Англию и получил приглашение поработать в Блетчли-парке — британском криптографическом центре Там он возглавлял одну из пяти групп, Hut 8, занимавшихся в рамках проекта "Ультра" расшифровкой закодированных немецкой шифровальной машиной "Энигма" сообщений.

И хотя первый "взлом" кодов "Энигмы" был осуществлен еще в начале тридцатых годов польскими специалистами, и британцам приходилось начинать не с самого "нуля", тем не менее, вклад группы Тьюринга в создание методики разгадки шифров "Энигмы" был огромен. Ведь немцы постоянно совершенствовали свою машину, и, следовательно, саму методику шифровок. Так что работы группе Тьюринга хватало.

Разгадывая загадки "Энигмы", Тьюринг в 1940 году предложил проект дешифровальной машины "Бомба". Этому аппарату оказался "по плечу" любой шифр "Энигмы". В результате с именно с этого времени переговоры немецких летчиков и моряков перестали быть секретом для союзников. Сейчас многие считают, что именно это и явилось самой первой победой стран антигитлеровской коалиции во Второй Мировой войне. И это стало возможно благодаря гению и упорному труду Алана Тьюринга и его подчиненных. За свои заслуги перед отечеством ученый в 1945 году был удостоен Ордена Британской империи.

После окончания войны Тьюринг занимался проблемами развития вычислительных машин, а также разработкой теории "искусственного интеллекта" В 1945 году ученый руководил разработкой компьютера ACE (Automatic Computing Engine), который был самой мощной ЭВМ того времени. Вот где ему предоставилась возможность воплотить свою воображаемую машину в реальность! Позже он осуществил тестирование другой ЭВМ, имевшей романтическое имя MADAM (Manchester Automatic DigitAl Machine) — этот компьютер в то время обладал самой большой памятью в мире.

В 1950 году Тьюринг опубликовал свой знаменитый "Тест Тьюринга" — список вопросов, который можно задать ЭВМ, и, если она ответит на них, то следует признать, что это машина обладает таким же интеллектом, как и человек. В данной работе Тьюринг сформулировал основные критерии того, что позже назвали "искусственный интеллект". Следует заметить, что ни одна из существовавших когда-либо машин тест Тьюринга так и не прошла. Возможно, оно и к лучшему…

Однако Тьюринг не ограничивался лишь математикой. В свободное от основной работы и преподавания (его приглашали читать лекции в различные университеты) время ученый ставил различные химические опыты. Возможно, именно это его хобби и навело его на мысль заняться математическими доказательствами возможности самоорганизации живой и неживой материи. Результаты этих исследований были опубликованы в 1952 году в работе "Химические основы морфогенеза". Тогда еще никто не предполагал, что это была последняя работа гениального ученого.

В конце того же года квартиру Тьюринга обворовали. Следствием было установлено, что кражу совершил… любовник гениального ученого. Так вскрылась одна из самых тщательно оберегаемых тайн Тьюринга — оказалось, что великий математик был гомосексуалистом. Сейчас это вряд ли кого-нибудь удивило, однако в те времена британское общество было не столь толерантным. Гомосексуализм считался тогда психическим заболеванием, а гомосексуальные половые акты — уголовным преступлением.

В итоге Алан Тьюринг в одночасье из потерпевшего стал обвиняемым. И тотчас же на ученого, который до сих пор в глазах многих был национальным героем, обрушилась волна настоящей травли. Тьюринга уволили из Блетчли-парка и запретили ему преподавать. Со страниц всех газет гениального математика поливали отборной грязью, обвиняя в несуществующих пороках, таких, как высокомерие, снобизм и научная нечистоплотность (ничем этим Тьюринг, являвшийся образцом честности и доброжелательности сроду не страдал).

В итоге в 1953 году ученого обвинили в "непристойном поведении" и предложили выбор: либо двухлетнее тюремное заключение, либо принудительный курс инъекций эстрогена, который, по сути, был вариантом химической кастрации. Тьюринг выбрал второе — на свободе, по крайней мере, у него была возможность заниматься любимыми химическими опытами, а без работы ученый вообще не мог существовать.

Целый год Алан Тьюринг прожил затворником в своем доме, пока 7 июля 1954 года не был обнаружен мертвым в своей комнате. Гениальный ученый не выдержал издевательств и травли и покончил с собой, съев яблоко, отравленное цианистым калием. Великий математик не дожил всего двух недель до своего сорок второго дня рождения. И множество великих открытий в области информатики и математического анализа, которые он мог совершить, так и не увидели свет.

Без сомнения, скажете вы, хоть эта история и трагична, но все-таки, что ни говори, а Тьюринг нарушил закон, который: "хоть и суров, а все же — закон". Это, конечно же, так, но неужели в данном случае нельзя было сделать исключение? Ведь Тьюринг этого заслуживал — еще неизвестно, удалось ли бы выиграть Вторую Мировую войну без деятельности группы Hut 8. Тьюрингу и его подчиненным, как ни крути, было обязано все человечество — как и всем, кто принимал участие в победе над нацистской Германией и ее союзниками. Кроме того, без работ этого гениального ученого вряд ли была бы возможна компьютеризация всего мира — так что в том, что вы сейчас читаете эту статью, тоже есть немалая заслуга Алана Тьюринга.

Интересно, что в свое время в России этот вопрос решался совсем по-другому — когда Его Императорскому Величеству Николаю II стало известно о гомосексуальной ориентации Петра Ильича Чайковского, тот запретил возбуждать судебное преследование композитора, сказав: "Если Петру Ильичу это поможет сочинять его гениальную музыку, я готов подарить ему хоть весь Пажеский корпус" (по неофициальным источникам, Государь Император выразился более радикально: "Ну, и что с того? Ж… в России много, а Чайковский — один"). Но Тьюринг ведь тоже был один такой во всем мире! И ведь он вовсе не занимался пропагандой гомосексуализма, наоборот, тщательно скрывал свое влечение к мужчинам. Неужели его не могли оставить в покое, учитывая все его заслуги перед человечеством?

Тем не менее, в 2009 году за преследования выдающегося ученого премьер-министр Великобритании Гордон Браун принес публичные извинения за преследования выдающегося ученого. Алан Тьюринг был признан "одной из самых известных жертв гомофобии в Великобритании". Однако поклонникам великого ученого этого показалось мало. В прошлом году был начат сбор подписей под петицией, требующей официальной посмертной реабилитации великого математика (который, кстати, входит в сотню самых величайших британцев в истории, наряду с Ньютоном, Дарвином, Уинстоном Черчиллем и адмиралом Нельсоном).

В этой петиции говорится, что Алан Тьюринг был "доведен до отчаяния и смерти в раннем возрасте страной, для которой он сделал так много". Это остается "позором для британского правительства и британской истории". Власти, по мнению авторов заявления, должны принести публичные извинения. Уже многие выдающиеся ученые Великобритании подписали данное обращение.

23 июня 2012 года исполняется 100 лет со дня рождения Алана Тьюринга - английского математика, логика, криптографа, оказавшего существенное влияние на развитие информатики.

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.

Тьюринг продолжил учебу в США - в Принстонском университете, где под руководством американского математика и логика Алонзо Чёрча (Alonzo Church) в 1938 году получил степень доктора философии. Затем он вернулся в Великобританию и получил стипендию Кингз‑колледжа для занятий логикой и теорией чисел.

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.

В 1939 году британское военное ведомство поставило перед Тьюрингом задачу разгадать секрет "Энигмы" - специального устройства, использовавшегося для шифровки радиограмм в германском военно‑морском флоте и в "люфтваффе". Британская разведка раздобыла это устройство, но расшифровывать перехваченные радиограммы немцев не удавалось. Тьюринг пригласил в созданный им отдел нескольких друзей‑шахматистов. Уже через полгода было разработано устройство, названное им "Бомбой", которое позволяло читать практически все сообщения "люфтваффе". А спустя ещё год был "взломан" и более сложный вариант "Энигмы" , использовавшийся нацистскими подводниками. Это во многом предопределило военные успехи британского флота.

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.

В 1948 году ученый был назначен заместителем Макса Ньюмена (Max Newman), директора вычислительной лаборатории Манчестерского университета, где создавался компьютер с самой большой по тому времени памятью - манчестерская автоматическая цифровая машина, или "Мадам" (Manchester Automatic Digital Machine), как ее называли в прессе. Тьюринг написал для нее несколько программ, пользуясь буквенно‑цифровым кодом.

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.

8 июня 1954 года Тьюринг был найден мертвым в своем доме в Уилмслоу близ Манчестера. Смерть наступила 7 июня от отравления цианидом и была признана самоубийством.

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 Матисон Тьюринг OBE (англ. Alan Mathison Turing; 23 июня 1912 - 7 июня 1954) - английский математик, логик, криптограф, оказавший существенное влияние на развитие информатики. Предложенная им в 1936 году абстрактная вычислительная «Машина Тьюринга» позволила формализовать понятие алгоритма и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследований.

Жизнь Алана Тьюринга закончилась трагически. Он был признан «одной из самых известных жертв гомофобии в Великобритании».

Сын британского чиновника в Индии, Алан учился во Франции, Англии и, затем, в США. Тогда многие математики пытались создать алгоритм для определения истинности высказываний.

Но Гёделю удалось доказать, что любая полезная математическая система аксиом неполна в смысле, что в ней существует высказывание, истинность которого нельзя ни опровергнуть, ни подтвердить. Это побудило Тьюринга доказать, что нет общего метода определения истинности и, таким образом, математика всегда будет содержать недоказуемые высказывания.

В своей работе Тьюринг предложил проект простого устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память, и пошаговый способ действий. Эта воображаемая машина, получившая название «машины Тьюринга», используется в теории автоматов или компьютеров.

Когда Тьюринг из США возвратился в Англию, началась вторая мировая война. Одним из важнейших вооружений этой войны была ЭВМ «Колосс» по проекту «Ультра», начавшая в 1943 году взламывать сверхсложные шифры немцев. Работа этой системы значительно помогла союзникам в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками.

После войны в 1945 Алан возглавил проект создания компьютера «ТУЗ» (ACE, Automatic Computing Engine), а в 1948 Тьюринг стал работать с «МАДАМ» (MADAM, Manchester Automatic DigitAl Machine), компьютером с самой большой памятью в мире в то время.

Работы Алана по сооружению первых ЭВМ и развитию методов программирования имели неоценимую важность, дав основу большинству исследований в области искусственного интеллекта. Он полагал, что компьютеры, в конце концов, смогут мыслить как человек, и предложил простую проверку, известную как тест Тьюринга, оценивающую способность машины мыслить: побеседуйте с ЭВМ, и пусть она убедит вас, что она - человек.

В 1952 году Тьюринг издал первую часть его теоретического изучения развития форм живых организмов. Но эта работа осталась незаконченной.

В 1952 г. обворовали квартиру Тьюринга, и в ходе расследования полиция выяснила, что кражу совершил друг его любовника. Скандал получил широкую огласку - и 30 марта 1953 года состоялся судебный процесс, на котором Тьюринг был обвинен в мужеложестве. На выбор ему было предложено два приговора-либо заключение в тюрьме, либо подавление либидо с помощью инъекций женского гормона эстрогена. Ученый выбрал второе.

Последствия суда были катастрофическими - Алана Тьюринга уволили из шифроаналитического бюро и Манчестерского университета. Правда, потом ему все-таки вернули возможность преподавать. Тем не менее учёный до 1954 г. прожил в затворничестве, играя в свою любимую игру «Необитаемый остров», которая заключалась в получении всевозможных химических веществ из популярных продуктов.

8 июня 1954 года Алан Мэтисон Тьюринг был найден мертвым в своем доме - отравился цианидом. Яблоко, начиненное этой отравой, лежало рядом на ночном столике. До сих пор точно не известно, было ли это самоубийством или Тьюринга погубили завистники. Его мать считала, что он отравился случайно, так как всегда небрежно работал с химикатами.

Было обнаружено, что компьютеры всё-таки могут решить не любую математическую задачу. Алан Тьюринг доказал в 1936 году, что общий алгоритм для решения проблемы остановки для любых возможных входных данных не может существовать.

Во время Второй мировой войны Тьюринг работал в Блечли Парке - британском криптографическом центре, где возглавлял одну из пяти групп, Hut 8, занимавшихся в рамках проекта «Ультра» расшифровкой закодированных немецкой шифровальной машиной «Энигма» сообщений кригсмарине и люфтваффе. Вклад Тьюринга в работы по криптографическому анализу алгоритма, реализованного в «Энигме» основывался на более раннем криптоанализе предыдущих версий шифровальной машины, выполненных в 1938 году польским криптоаналитиком Марианом Реевским.

В начале 1940 года он разработал дешифровальную машину «Бомба», позволявшую читать сообщения люфтваффе. Принцип работы «Бомбы» состоял в переборе возможных вариантов ключа шифра и попыток расшифровки текста, если была известна часть открытого текста или структура расшифровываемого сообщения.

Перебор ключей выполнялся за счёт вращения механических барабанов, сопровождавшегося звуком, похожим на тиканье часов, из-за чего «Бомба» и получила свое название. Для каждого возможного значения ключа, заданного положениями роторов (количество ключей равнялось примерно 1019 для сухопутной «Энигмы» и 1022 для шифровальных машин, используемых в подводных лодках), «Бомба» выполняла сверку с известным открытым текстом, выполнявшуюся электрически.

Первая в Блетчли «Бомба» Тьюринга была запущена 18 марта 1940 года. Дизайн «Бомб» Тьюринга так же был основан на дизайне одноимённой машины Реевского.

Через полгода удалось взломать и более стойкий шифр Кригсмарине. Позже, к 1943 году, Тьюринг внес ощутимый вклад в создание более совершенной дешифровальной электронно-вычислительной машины «Колосс», использующейся в тех же целях.

Даже читая зашифрованные немецкие сообщения, в марте 1943 года Великобритания стояла на грани поражения в Битве за Атлантику и во всей Второй мировой войне. Вполне вероятно, что без расшифровки кода «Энигмы» ход этой войны был бы иным.

Любая интуитивно вычислимая функция является частично рекурсивной, или, эквивалентно, может быть вычислена с помощью некоторой машины Тьюринга.

Алан Тьюринг высказал предположение (известное как тезис Чёрча - Тьюринга), что любой алгоритм в интуитивном смысле этого слова может быть представлен эквивалентной машиной Тьюринга.

Уточнение представления о вычислимости на основе понятия машины Тьюринга (и других эквивалентных ей понятий) открыло возможности для строгого доказательства алгоритмической неразрешимости различных массовых проблем (то есть проблем о нахождении единого метода решения некоторого класса задач, условия которых могут варьироваться в известных пределах).

Простейшим примером алгоритмически неразрешимой массовой проблемы является так называемая проблема применимости алгоритма (называемая также проблемой остановки).

Она состоит в следующем: требуется найти общий метод, который позволял бы для произвольной машины Тьюринга (заданной посредством своей программы) и произвольного начального состояния ленты этой машины определить, завершится ли работа машины за конечное число шагов, или же будет продолжаться неограниченно долго.

Тьюринг является основателем теории искусственного интеллекта.

Машина Тьюринга является расширением модели конечного автомата и способна имитировать (при наличии соответствующей программы) любую машину, действие которой заключается в переходе от одного дискретного состояния к другому.

Тест Тьюринга - тест, предложенный Аланом Тьюрингом в 1950 году в статье «Вычислительные машины и разум» (англ. Computing Machinery and Intelligence) для проверки, является ли компьютер разумным в человеческом смысле слова. В этом тесте один или несколько людей должны задавать вопросы двум тайным собеседникам и на основании ответов определять, кто из них машина, а кто человек. Если не удавалось раскрыть машину, которая маскировалась под человека, предполагалось, что машина разумна.

Тьюринг был гомосексуалистом. В то время в Великобритании гомосексуальные половые акты были запрещены законом, а гомосексуализм считался психическим заболеванием.

В 1952 году ему были предъявлены обвинения в «грубой непристойности» (англ. gross indecency) за то, что он был геем. Тьюринг был осужден, и ему предоставили выбор между двухлетним тюремным заключением и гормональной терапией в виде инъекций эстрогена, которая, по сути, была химической кастрацией.

Тьюринг выбрал терапию. Одним из эффектов была растущая грудь и снижение либидо. Кроме того, в результате осуждения он потерял право работать в области криптографии.

Через год после вынесения приговора он умер от отравления цианидом, который, видимо, содержался в яблоке, половину которого Тьюринг съел перед смертью. Было признано, что он покончил жизнь самоубийством. Тем не менее, его мать считала, что он отравился случайно, так как всегда небрежно работал с химикатами.

10 сентября 2009 года Премьер-министр Великобритании Гордон Браун публично принёс извинения за те методы, которым был подвергнут Алан Тьюринг.

В 2009 году Алан Тьюринг был признан «одной из самых известных жертв гомофобии в Великобритании».

Память об Алане Тьюринге
* Одна из ежегодных наград Ассоциации вычислительной техники называется Премия Тьюринга.
* Алан Тьюринг упоминается в историческом романе «Криптономикон» Нила Стивенсона и фигурирует в романе Роберта Харриса «Энигма».
* Известный писатель-фантаст Гарри Гаррисон в соавторстве с американским учёным в области искусственного интеллекта Марвином Мински написал роман «Выбор по Тьюрингу» («The Turing Option», 1992).
* В романе Уильяма Гибсона «Нейромант» фигурирует «полиция Тьюринга» («регистр Тьюринга»), которая занимается контролем и следит за развитием существующих искусственных интеллектов.

В рубрике «Икона эпохи» мы рассказываем о художниках, дизайнерах, режиссёрах, музыкантах и других творческих профессионалах, которым удалось создать узнаваемый стиль и повлиять на современную культуру. Наш герой на этой неделе - основоположник информатики, математик и криптограф Алан Тьюринг, который был посмертно помилован 24 декабря королевой Великобритании.

Алан Мэтисон

Тьюринг

(Alan Mathison Turing)

1912-1954, Великобритания

математик, логик, криптограф

Первые годы и успехи в учёбе

Историю современных компьютеров можно рассказывать по-разному: в «Википедии» она, например, начинается с изобретения счёта в Древнем Вавилоне примерно 6 000 лет назад. Однако наиболее значительный скачок, который привёл к появлению компьютеров, произошёл в первой половине XX века, когда были изобретены первые вычислительные машины. Одной из них была «машина Тьюринга» - гипотетическое устройство, придуманное в 1936 году Аланом Тьюрингом - учёным, которого считают одним из основоположников информатики.

Изобретателю вычислительной машины было всего 24 года - будущий математик и учёный с детства проявлял нетипичные способности и быстро достиг высот в математике. Он поступил в школу в 6 лет, и уже тогда его преподаватели заметили, что он одарённый ребенок. В 13 лет Тьюринг начал учиться в знаменитой независимой школе для мальчиков Sherborne School в Дорсете, которая существует с XVI века: там он добился больших успехов в математике, но его учителя не одобряли этого, потому что считали гуманитарные науки более важными.

В 1928 году Тьюринг познакомился с Кристофером Морком - одарённым мальчиком, который тоже интересовался математикой и новыми технологиями. Два года спустя Морком умер от «бычьего туберкулеза». Тьюринг предчувствовал смерть близкого друга и был поражён тем, что наука не может объяснить такие ощущения. Смерть Моркома очень повлияла на учёного, его философские взгляды и представление о смерти. На протяжении всей своей жизни он пытался найти рациональное объяснение таким событиям, и его размышления на эту тему легли в основу статьи «О вычислимых числах в приложении к проблеме разрешения».

«Машина Тьюринга» и расшифровка сообщений «Энигмы»

В 1931 году будущий учёный поступил в Кембридж, где его учителем был известный математик Годфри Харолд Харди, исследовавший теорию чисел и теорию функций. Закончив колледж в 1934 году, Тьюринг начал посещать лекции учёного Макса Ньюмена, где узнал о проблеме «разрешимости» Гилберта . Размышляя над этой проблемой, Тьюринг придумал устройство, которое могло бы выполнять функции любой другой машины, то есть вычислять всё, что возможно вычислить. Эта концепция была названа «машиной Тьюринга». Кроме того, в своей статье Тьюринг доказал, что проблема остановки такой машины неразрешима, опровергнув теорию Гилберта. Это же доказал и математик и логик Алонзо Чёрч, с которым Тьюринг работал в 1936-1938 гг. в Принстонском университете.

«Бомба»

В конце 1930-х Тьюринг начал работать в Блетчли-парке - особняке в Милтон Кинсе (город неподалёку от Лондона), где то время находилось главное шифровальное подразделение Великобритании, которое сейчас называется Центром правительственной связи (GCHQ). Там Тьюринг вместе с другими учёными пытался дешифровать «Энигму» - портативную машину для шифрования сообщений, которые использовали немецкие военные. На основе криптографического анализа алгоритма «Энигмы», который провёл Тьюринг, в 1940 году была построена дешифровальная машина «Бомба». Она расшифровала множество сообщений немцев: благодаря ей англичане узнали о планах вторжения в СССР и о деятельности немецких подводных лодок во время операции «Битва за Атлантику» .

Блетчли-парк

Последние годы и посмертное признание

Гомосексуализм считался преступлением в Великобритании с конца XVI века: сначала, согласно «Акту о содомии», гомосексуалистов казнили, но в XIX веке это наказание было заменено тюремным заключением. В 1885 году была принята «поправка Лабушера» , по которой был осуждён Оскар Уайльд - она действовала до 1967 года, и именно в соответствии с ней судили и Тьюринга. Он никогда не скрывал свою ориентацию - об этом знали все его друзья и коллеги, в том числе и те, которые работали с ним во время войны.

Однако в 1952 году Тьюринга осудили за связь с 19-летним Арнольдом Мюреем. Молодой человек обокрал дом учёного, Тьюринг заявил в полицию, и ему пришлось рассказать полицейским о связи с Мюреем. Учёного осудили: он должен был выбрать между тюремным заключением и химической кастрацией. Он выбрал последнее. Кроме того, ему было запрещено работать в GCHQ, и это стало трагедией для Тьюринга - в 1954 году он покончил жизнь самоубийством.

В последующие десятилетия, когда «поправка Лабушера» была отменена, Тьюринга признали одним из 100 величайших британцев в истории, а 24 декабря 2013 года он был посмертно помилован королевой Великобритании. Кроме того, Тьюринг стал иконой британского квир-сообщества и кумиром многих математиков - спустя 100 лет после его рождения, в 2012 году, в Великобритании и других странах отмечался «Год Алана Тьюринга» , в рамках которого было организованы научные конференции, выставки и другие события.

Таймлайн

Знакомится с Кристофером Морком

Поступает King’s College в Кембридже

Изобретает «машину Тьюринга», пишет статью
«О вычислимых числах в приложении к проблеме разрешения» и начинает работать в Принстонском университете

Начинает работать в GCHQ

Отправляется в США для строительства «Бомбы» в Вашингтоне

Награждён орденом Британской империи за военную службуне могут его пройти.

Становление информатики как науки

Тьюринг считается одним из основоположников информатики. В своих статьях он формализировал важное для этой науки понятие «алгоритма». Кроме того, учёный фактически изобрел устройство-прототип IBM и всех современных компьютеров - «машину Тьюринга». До нее существовала только механическая вычислительная машина Чарльза Бэббиджа, который построил ее в начале XIX века.