Alan Mathison Turing je svetovno znan genialni znanstvenik, razbijalec kod, pionir računalništva, človek z neverjetno usodo, ki je pomembno vplival na razvoj računalniške tehnologije.
Alan Turing: kratka biografija
Alan Mathison Turing se je rodil v Londonu 23. junija 1912. Njegov oče Julius Turing je bil kolonialni državni uslužbenec v Indiji. Tam je spoznal in se poročil z Alanovo mamo Ethel Sarah. Starši so stalno živeli v Indiji, otroci (Alan in John, njegov starejši brat) pa so študirali v zasebnih domovih v Angliji, kjer so bili strogo vzgojeni.
Alan je enkrat med piknikom pokazal svojo sposobnost natančnih znanosti. Da bi si prislužil odobritev očeta, je fantu s preprostimi odbitki uspelo najti divji med. Da bi to naredil, je zasledil črte, po katerih so čebele letele, in smer njihovih letov. Nato sem miselno podaljšal te črte in našel njihovo presečišče, kjer sem našel votlino z medom.
Alanova izjemna sposobnost v natančnih znanostihizkazali med študijem na prestižni šoli Shernborough. Leta 1931 je mladenič kot matematik nadaljeval študij na King's College na univerzi Cambridge. Po diplomi je zagovarjal diplomsko nalogo o osrednjem mejnem izreku verjetnosti, ki jo je znova odkril, ne da bi se zavedal obstoja podobnega prejšnjega dela. V izobraževalni ustanovi je bil Alan član Znanstvenega društva Visoke šole, njegova diplomska naloga je bila nagrajena s posebno nagrado. To je mladeniču dalo priložnost, da prejme dobro štipendijo in nadaljuje samouresničitev na področju natančnih znanosti.
Turingov stroj
Leta 1935 je znanstvenik Alan Turing prvič uporabil svoje sposobnosti na področju matematične logike in začel izvajati raziskave, ki so leto pozneje pokazale pomembne rezultate. Predstavil je koncept izračunljive funkcije, ki jo je mogoče implementirati na tako imenovani Turingov stroj. Projekt te naprave je imel vse osnovne lastnosti sodobnih modelov (postopna metoda delovanja, pomnilnik, nadzor programa) in je bil deset let pozneje izumljeni prototip digitalnih računalnikov. Leta 1936 se je matematik Alan Turing preselil v Ameriko in se zaposlil kot kustos na univerzi Princeton, leta 1938 je doktoriral in se vrnil v Cambridge, saj je zavrnil ponudbo matematika Johna von Neumanna, da ostane v tem izobraževanju. ustanova kot pomočnik.
Britanska operacija Ultra
V istem obdobju je Velika Britanija napovedala začetek operacije Ultra, katere namen je bil poslušatipogovori nemških pilotov in njihov prepis. S tem vprašanjem se je ukvarjal londonski oddelek vladne šole za kode in šifre (Glavne šifrirne enote britanske obveščevalne službe), ki so jo zaradi grožnje fašističnega napada nujno odpeljali v Bletchley Park, ki se nahaja v središče Anglije.
Danes je v njem muzej kodirnikov in računalnikov. Na to skrivno mesto so dnevno prihajale obveščevalne informacije, ki so jih prestregle sprejemne postaje; število kodiranih sporočil je bilo merjeno v tisoč enotah. Za vsako prispelo besedilo so bili posneti radijska frekvenca, datum, čas prestrezanja in preambula. Slednji je vseboval identifikator omrežja, klicni znak sprejemne postaje in pošiljatelja, čas pošiljanja sporočil.
Winston Churchill - premier Velike Britanije - je Bletchy Park imenoval svojo gos, ki znese zlata jajca. Vodja projekta je bil Alistair Denniston, veteran vojaške obveščevalne službe. V osebju kriptoanalitikov ni zaposlil poklicnih obveščevalnih uradnikov, temveč strokovnjake najširšega profila: matematike, jezikoslovce, šahiste, egiptologe, prvake v reševanju križank. V tako raznoliko družbo je prišel tudi nadarjeni matematik Alan Turing.
Turing proti Enigmi
Turingovemu oddelku je bila dodeljena posebna naloga: delo s šifriranimi besedili, ki jih generira naprava Enigma, stroj, patentiran na Nizozemskem leta 1917 in prvotno zasnovan za zaščito bančnih transakcij. Prav te modele je Wehrmacht aktivno uporabljal za prenos radiogramov v operacijah, ki jih izvajajo na morju.flote in letalstva. Šifre Enigma so bile do začetka druge svetovne vojne najmočnejše na planetu. Zdelo se je celo, da jih je skoraj nemogoče vdreti.
Za razumevanje kodiranega besedila je bilo treba pridobiti isti stroj, poznati njegove začetne nastavitve, na določen način zapreti črke v komunikacijski plošči in vse skupaj zagnati v nasprotni smeri. Ob tem je bilo vredno upoštevati, da so se principi kodiranja in ključi spreminjali enkrat na dan. Kriptografi Wehrmachta so poskušali čim bolj zakomplicirati samo kriptoanalizo s postopki prenosa: dolžina sporočil ni presegla 250 znakov in so bila poslana v skupinah po 3-5 črk.
Trdo delo kriptografov pod vodstvom Turinga je bilo kronano z uspehom: ustvarjena je bila naprava, ki je lahko dešifrirala signale Enigme. Poleg vseh vrst matematičnih trikov so bili kot namigi uporabljeni enaki stereotipni stavki, s katerimi so komunicirali Nemci, pa tudi vsa ponavljajoča se besedila. Če namigi niso bili dovolj, so sovražnika izzvali. Na primer, kljubovalno so minirali določen del morja, nato pa poslušali izjave Nemcev o tej zadevi.
uspeh Alana Turinga
Kot rezultat mukotrpnega dela leta 1940 je nastal kriptoanalitični stroj Alana Turinga "Bomb", ki je ogromna omara (teža - ena tona, sprednja plošča - 2 x 3 metre, 36 skupin rotorjev na njej). Uporaba te naprave je zahtevala posebne veščine in je bila neposredno odvisna od kvalifikacij.osebje, ki ga oskrbuje. Več kot dvesto teh strojev je bilo na koncu nameščenih v Bletchley Parku, kar je omogočilo dešifriranje približno 2-3 tisoč sporočil na dan.
Turing Alan je bil navdušen nad svojim delom in doseženimi rezultati. Razjezile so ga le lokalne oblasti in so zmanjšale proračune. Na srečo je Winston Churchill po vrsti uradnih jeznih zapiskov prevzel nadzor nad projektom in povečal njegovo financiranje. Enigma in drugi nemški šifrirni stroji so bili vdrti, kar je zaveznikom omogočilo, da so na tekočem z neprekinjenim tokom dragocenih obveščevalnih podatkov.
Nemci za obstoj "bombe" niso vedeli več kot eno leto in po odkritju uhajanja informacij so se zelo potrudili, da so šifre čim bolj zapletene.
Vendar Turinga to ni prestrašilo: zlahka se je spopadel z novo težavo in po mesecu in pol so Britanci dobili dostop do sovražnikovih informacij.
Absolutna zanesljivost šifre v vojnih letih ni vzbujala dvoma med Nemci, ki so vse do konca iskali razloge za uhajanje dragocenih informacij kamor koli, ne pa v Enigmi. Odkritje kode Enigma je korenito spremenilo potek druge svetovne vojne. Dragocene informacije so pomagale ne le zavarovati Britansko otočje, ampak tudi izvesti ustrezne priprave na obsežne operacije na celini, ki jih je načrtovala nemška stran. Uspeh britanskih kriptografov je bil pomemben prispevek k zmagi nad nacizmom, sam Turing Alan pa je leta 1946 prejel red britanskega imperija.
ekscentričnosti računalniškega genija
Turinga so sodobniki opisali kot rahlo ekscentričnega, ne pretirano očarljivega, precej jedkega in neskončno pridnega.
- Ker je bil alergičen, je Turing Alan raje imel plinsko masko kot antihistaminike. V njej je šel v pisarne v obdobju cvetenja rastlin. Morda je bila ta nenavadnost razložena z nepripravljenostjo pasti pod vpliv stranskih učinkov zdravila, in sicer zaspanosti.
- Še nekaj, kar je imel matematik v zvezi s svojim kolesom, katerega veriga je v določenih intervalih odletela. Turing Alan, ki ga ni hotel popraviti, je štel vrtljaje pedal, v pravem trenutku je stopil s kolesa in z rokami nastavil verigo.
- Nadarjeni znanstvenik je svoj vrč pritrdil na baterijo v Bletchley Parku, da je ne bi ukradli.
- Medtem ko je živel v Cambridgeu, Alan nikoli ni nastavil ure v skladu s točnimi časovnimi signali, miselno jo je izračunal in določil lokacijo določene zvezde.
- Nekoč je Alan, ko je izvedel za depreciacijo angleške noge, stopil kovance, ki jih je imel, in nastal srebrni ingot zakopal nekje v parku, nato pa je popolnoma pozabil na skrivališče.
- Turing je bil dober športnik. Ker je čutil potrebo po vadbi, je tekel na daljšo razdaljo in sam ugotovil, da je v tem športu odličen. Nato je v rekordnem času zmagal na 3- in 10-miljskih razdaljah svojega kluba in leta 1947 na maratonski tekmi zasedel peto mesto.
Ekscentričnosti Alana Turinga, katerega zasluge za Britanijo so preprostoneprecenljivo, malo ljudi je bilo zmedenih. Številni kolegi se spominjajo navdušenja in navdušenja, s katerim je genij računalništva prevzel vsako idejo, ki ga je zanimala. Na Turinga so gledali z velikim spoštovanjem, saj je izstopal po svoji izvirnosti misli in lastnem intelektu. Nadarjen matematik, ki je imel vse zasluge usposobljenega učitelja, je znal na dostopen način rešiti in razložiti vsak, tudi najbolj nenavaden problem.
Alan Turing: prispevki k računalništvu
Leta 1945 je Alan zavrnil delo predavatelja na Univerzi v Cambridgeu in se je na priporočilo M. Newmana preselil v Nacionalni fizikalni laboratorij, kjer se je takrat oblikovala skupina za načrtovanje in ustvarjanje ACE - računalnik. V treh letih (od 1945 do 1948) - v obdobju obstoja skupine - je Turing naredil prve skice in podal več pomembnih predlogov za njeno zasnovo.
Znanstvenik je 19. marca 1946 predal poročilo o ACE izvršnemu odboru NFL. V priloženi spremni opombi je bilo navedeno, da delo temelji na projektu EDVAG. Vendar pa je projekt imel veliko dragocenih idej, ki so pripadale neposredno angleškemu matematiku.
Programsko opremo za prvi računalnik je napisal tudi Alan Turing. Informatika brez mukotrpnega dela tega nadarjenega znanstvenika morda ne bi dosegla takšne ravni, kot je danes. Hkrati je bil napisan prvi šahovski program.
Septembra 1948 se je Alan Turing, čigar biografija vse življenje povezuje z matematiko, premestil na delo vUniverza v Manchestru. Nominalno je zasedel mesto namestnika direktorja laboratorija za računalnike, v resnici pa je bil uvrščen na matematični oddelek M. Newmana in je bil odgovoren za programiranje.
Kruta šala usode
Angleški matematik, ki je po vojni še naprej sodeloval z obveščevalnimi službami, je bil vključen v novo nalogo: dešifriranje sovjetskih kod. Na tej točki se je usoda s Turingom hudo pošalila. Nekega dne so mu oropali hišo. Listek, ki ga je pustil tat, je svaril pred skrajno nezaželenostjo stika s policijo, a je ogorčeni Alan Turing takoj poklical postajo. Med preiskavo se je izkazalo, da je bil ropar eden od prijateljev Alanovega ljubimca. V postopku pričanja je moral Turing priznati, da je gej, kar je bilo v tistih letih v Angliji kaznivo dejanje.
Odmevno sojenje slavnega znanstvenika je trajalo dolgo. Ponudili so mu dveletno zaporno kazen ali hormonsko terapijo, da bi se znebil spolne želje.
Alan Turing (fotografija zadnjih let zgoraj) je izbral slednjega. Kot posledica zdravljenja z najmočnejšimi zdravili, ki je trajalo eno leto, se je Turing razvila impotenca, pa tudi ginekomastija (povečanje prsi). Kazensko preganjani Alan je bil suspendiran iz tajnega dela. Poleg tega so se Britanci bali, da bi sovjetski vohuni lahko novačili homoseksualce. Znanstvenik ni bil obtožen vohunjenja, vendar mu je bilo prepovedano razpravljati o svojem delu v Bletchley Parku.
Alanovo jabolkoTuring
Zgodba o Alanu Turingu je žalostna do jedra: matematičnega genija so odpustili iz službe in mu prepovedali poučevanje. Njegov ugled je bil popolnoma uničen. Pri 41 letih je bil mladenič vržen iz običajnega ritma življenja, ostal brez svojega najljubšega dela, z zlomljeno psiho in uničenim zdravjem. Leta 1954 so Alana Turinga, čigar biografija še vedno vznemirja misli mnogih ljudi, našli mrtvega v lastni hiši, na nočni omarici blizu postelje pa je ležalo ugriznjeno jabolko. Kot se je kasneje izkazalo, je bil polnjen s cianidom. Tako je Alan Turing poustvaril prizor iz svoje najljubše pravljice "Sneguljčica" leta 1937. Po nekaterih poročilih je zato sadje postalo emblem svetovno znanega računalniškega podjetja Apple. Poleg tega je jabolko tudi svetopisemski simbol spoznanja greha.
Uradna različica smrti nadarjenega matematika je samomor. Alanova mama je verjela, da se je zastrupitev zgodila po naključju, saj je Alan vedno brezskrbno delal s kemikalijami. Obstaja različica, da je Turing namerno izbral ta način zapustitve življenja, da bi svoji materi omogočil, da ne verjame v samomor.
Rehabilitacija angleškega matematika
Veliki matematik je bil posmrtno rehabilitiran. Leta 2009 se je britanski premier Gordon Brown javno opravičil za preganjanje, ki ga je utrpel računalniški genij. Leta 2013 je britanska kraljica Elizabeta II uradno pomilostila Turinga zaradi obtožb o nespodobnosti.
Delo Alana Turinga ni bilo samo v razvoju informacijske tehnologije: ob koncu svojega življenja je znanstvenikse je posvetil biologiji, in sicer je začel razvijati kemijsko teorijo morfogeneze, ki je dala poln prostor za združevanje sposobnosti natančnega matematika in nadarjenega filozofa, polnega izvirnih idej. Prvi osnutki te teorije so opisani v predhodnem poročilu iz leta 1952 in poročilu, ki se je pojavilo po znanstvenikovi smrti.
Najprestižnejša nagrada na področju računalništva je Turingova nagrada. Vsako leto ga predstavi Združenje za računalniške stroje. Nagrado, ki trenutno znaša 250.000 $, sponzorirata Google in Intel. Prvo tako pomembno nagrado leta 1966 je prejel Alan Perlis za ustvarjanje prevajalnikov.
