Алан тьюринг был голубым. Расшифровка кода «Энигмы». Эмпирический и концептуальный аспекты

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

Алан Матисон Тьюринг (Alan Mathison Turing) родился в Лондоне в семье колониального чиновника, служившего в Индии. Его родители - Юлиус Мэтисон Тьюринг и Этель Сара Стоуни познакомились и обвенчались в Индии.

Алан Тьюринг учился в престижной Шерборнской школе в Англии, где проявил незаурядные способности к математике и химии, затем в 1931 году поступил в колледж Кембриджского университета.

В 1935 году, будучи студентом в Кембридже, 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 1935 году Алан Тьюринг вплотную занялся созданием “мыслящей машины” - теоретического прообраза современного компьютера. Между прочим, само слово “компьютер” в сегодняшнем его значении ввел в обращение именно Тьюринг.

В своей работе “О вычислимых числах, с приложением к проблеме разрешимости” 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 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, 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”.

Неприступная Enigma

Британская разведка раздобыла это устройство, но расшифровывать перехваченные радиограммы немцев не удавалось.
Немцы считали “Энигму” неприступной. Для разгадки шрифта Тьюрингу нужно было найти правильную комбинацию из 129 триллионов возможных сочетаний букв. Тем не менее, математику уже через полгода удалось взломать код “Энигмы”. Тьюринг пригласил в созданный им отдел нескольких друзей-шахматистов и уже через полгода было разработано устройство, названное им “Бомбой”, которое позволяло читать практически все сообщения “люфтваффе”.

Анализ алгоритмов Enigma был выполнен на спроектированной Тьюрингом дешифровальной машине Bombe на электромагнитных барабанах

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” положили начало созданию, исследованию и практическому использованию языков программирования.

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

Еще один проект Тьюринга - вычислительная машина ACE на вакуумных лампах - считается одним из первых британских компьютеров

ACE Pilot, первая версия компьютера ACE, сохранилась до наших дней и установлена в британском Музее Науки

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?”.

Тест Тьюринга - тест на человечность. В испытании принимают участие два человека и компьютер. Один участник теста (человек) задает вопросы, а два других (человек и компьютер) дают ответы. Задача задающего вопросы - определить, кто есть кто, а задача компьютера - ввести человека в заблуждение

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.

Одна из связанных с этим легенд гласит, что любивший сказку “Спящая красавица” Тьюринг именно поэтому вспрыснул раствор цианида в яблоко. Надкусив его, он скончался.

Говорят также, что именно надкушенное яблоко, найденное на ночном столике Тьюринга, стало “прообразом” эмблемы знаменитой компьютерной фирмы Apple. Даже если это всего лишь легенда, она показывает, как высоко ценится в компьютерном мире Алан Тьюринг.

Памятник Тьюрингу в Сэквилль-парк. Цветы подсолнуха лежат неспроста - это напоминание числовой последовательности, так называемых «чисел фибоначчи».
Если на клетчатой бумаге обвести два квадратика в одну клетку, рядом пририсовать квадрат 2 Х 2, сбоку квадрат 3 Х 3 клетки и так далее по ряду чисел, а потом, начиная с малого квадратика вести плавную кривую вдоль стенок, то получим красивую спираль с так называемой «золотой пропорцией».
Это - форма почти всего в живой природе - улитки, раковины наутилиуса, по такой спирали располагаются семечки в цветке подсолнуха.
Алан Тюринг тайну природы решить не успел, но записал в своей работе - «мы видим в окружающем нам мире математические структуры. Это дает нам ключ к отгадке процессов, которые этот мир создали».

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.

Интерактивный “дудл” в поисковике Google к столетию со дня рождения Тьюринга. Пользователю предлагается воспроизвести слово “Google” в бинарном коде

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

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.

», бестселлер New York Times, одну из лучших физических научно-популярных книг 2014 года по версии The Guardian, по праву можно назвать новым видом биографического письма. Написанная Эндрю Ходжесом в 1983 году и переизданная в 2012 и в 2014 годах, она поражает своей органичностью и изобилием деталей, которые автор, подобно мозаике, искусно выкладывает перед читателем, тем самым проливая свет на личность Алана Тьюринга, чьи заслуги долгое время умалчивались.

Математик, сделавший заметный вклад в самых разных научных областях от систем искусственного интеллекта до биологии и морфогенеза, герой невидимого фронта, успешно вскрывавший шифры противника в годы Второй мировой войны, Тьюринг по праву упоминается среди самых блестящих умов человечества в XX веке. Но мир не всегда знал о его заслугах. Осуждённого за гомосексуальность Тьюринга в начале 1950-х годов поставили перед выбором: либо тюрьма, либо принудительное лечение (химическая кастрация инъекциями женского гормона эстрогена). Тьюринг избрал «лечение», вскоре после чего, как принято считать, покончил жизнь самоубийством с помощью яблока, пропитанного цианидом. Предполагается, что он воссоздал сцену из мультфильма Уолта Диснея «Белоснежка» 1937 года – любимой сказки ученого. По словам биографа, Тьюринг особенно нравилась сцена, в которой Злая Королева погружает яблоко в ядовитое зелье.

Эта постыдная история умалчивалась довольно долгое время, пока, наконец, её не вытащил на поверхность Эндрю Ходжес, он же автор биографии «Алан Тьюринг: Энигма».

В русскоязычном варианте книги 2015 года издательства АСТ – «Игра в имитацию»).

К слову, о писателе. Эндрю Ходжес – профессор математики в Кембридже, учёный, работающий над теориями квантовой гравитации и твисторов Пенроуза, популяризатор науки и, как не сложно догадаться, просто гениальный мужчина. К тому же, ещё и борец за права человека. Впервые он столкнулся с именем Алана Тьюринга летом 1968 года – по сути, в самый расцвет информатики, поскольку Ходжес читал о кибернетике и машинах Тьюринга как студент-математик.

В 1973 году имя Алана Тьюринга вновь произвело на него неизгладимое впечатление, на этот раз в иной сфере жизни. Ходжес тогда был членом группы, сформированной Освободительным движением геев для создания брошюры, в которой осуждалась бы биолого-медицинская модель гомосексуальности. Один из членов группы мимолётно обмолвился об окончании истории Тьюринга, ничего не зная о его секретной работе и полагая, что его смерть могла стать результатом гормональной терапии. Члены группы включили параграф, содержащий в себе эту идею. Таким образом, после двадцати лет молчания прозвучало первое, пусть и совсем слабое публичное слово протеста.

К тому же, немаловажную роль на пути к написанию книги сыграло высказывание самого Роджера Пенроуза – человека, которым Ходжес всегда восхищался. По словам Пенроуза, он давно слышал разговоры о Тьюринге как о человеке, «затравленном до смерти», но только в последнее время стали ходить слухи о нем как о человеке, который «заслуживал графский титул». По признанию Ходжеса, эти слова стали третьим и, возможно, самым главным толчком к написанию биографии Алана Тьюринга, о котором на то время сохранилось мало первоисточников, что делало затруднительным восстановление его портрета.

Сложно представить масштаб той работы, что проделал Эндрю Ходжес. Это и сбор сохранившихся публикаций, просмотр некрологов, интервью с выжившими знакомыми, родственниками и друзьями Алана и, конечно, обращение к книге миссис Тьюринг, матери учёного, которой надо отдать должное: именно благодаря тому, что она взяла на себя труд по сохранению писем ее сына начиная со школьной скамьи и далее, биография вышла целостной и живой. В письмах к матери Тьюринг нередко рассказывал о своём новом друге, Кристофере Моркоме, с которым они часами могли болтать о Вселенной, обсуждать теорию относительности, а временами и вовсе дурачиться, ведя, например, тайные переписки на уроках французского. Кристофер привил Алану любовь к астрономии и стал, по сути, его первой нежной привязанностью.

Тогда-то и вырисовывается образ декартовского, вечно занятого своими идеями мальчика, с живостью и искренностью рассказывающего о своих изобретениях и открытиях, которые, к несчастью, не поощрялись в стенах Шерборнской школы и не находили должного отклика у родителей. И если кто-либо из его окружения с уверенностью заявлял, что земля круглая, Алан, будучи человеком вечных сомнений и забавного чувства юмора, мог привести целый ряд доказательств, что она скорее плоская или даже имеет очертания сиамского кота, которого двое суток кипятили при температуре в пятьсот градусов по Цельсию.

На первый взгляд, детализированная 500-страничная биография математического гения и анализ его идей могут показаться сложными, а местами и вовсе шероховатыми. Да, несомненным плюсом произведения является то, что автор, будучи сам математиком, в состоянии понять и ловко объяснить все интеллектуальные достижения Тьюринга, но тут-то и скрывается, как ни парадоксально, главный минус работы. Если в первой части книги Эндрю Ходжесу удаётся сохранить изумительный баланс между научной и биографической сторонами повествования, то ближе к середине этот баланс нарушается.

Понятно, что история не стала бы полноценной, не охвати автор как можно больше деталей, деятелей науки и их идей, что повлияли на становление Тьюринга и как личности, и как учёного. Но когда сорок с чем-то страниц подряд Ходжес старательно и доходчиво объясняет работу «Энигмы», вводит в мини-курс по криптоаналитике и мимолётно совершает исторические экскурсы, ненароком задаёшься вопросом, биографию ли, собственно говоря, вообще читаешь. И самое странное в этом то, что тебе это начинает нравиться: останавливать себя, не понимая чего-то, перечитывать заново, иногда и вовсе прибегать к помощи «Википедии» для порцией разъяснений очередной теории одного из гениев XX века, с которыми Алану повезло знаться и состоять в довольно-таки приятельских отношениях. Произведение, безусловно, затягивает.

Биография Алана Тьюринга – это не ода непризнанному гению, не история об очередном изгое, но рассказ о живом человеке со всеми его достоинствами и недостатками, причудами и слабостями. Этой историей надо проникнуться, уловить стремление Алана познать всё, будь это натурфилософия Ньютона, труды Мака Таггарта или теория неполноты Геделя. Он никогда не стремился изменить мир, хотел лишь истолковать его.

Экзистенциалист-самоучка, вряд ли даже слышавший о Сартре, он стремился найти свой собственный путь к свободе. Алана чаще занимали объекты и идеи, а не люди; он часто оставался в одиночестве. Но Алан жаждал привязанности и дружбы, порой, пожалуй, слишком сильно, что усложняло ему жизнь на первых этапах знакомства. Вряд ли кто-то из окружающих видел, насколько на самом деле одинок Тьюринг. © Эндрю Ходжес

Как мне кажется, Эндрю Ходжес написал замечательную биографию. Носящая в какой-то мере научно-образовательный характер, она определённо подойдёт людям, желающим познать что-то новое и перенять хоть толику того энтузиазма, с которым Алан Тьюринг хватался за идеи и образы мира.

Мар 3, 2015 Надя Мезиан

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

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.

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

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

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.

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

«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

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 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.