Кой е Алън Тюринг?

Алън Матисън Тюринг (роден на 23 юни 1912 г. - умира на 7 юни 1954 г.) е английски математик, компютърен учен и криптолог. Той се смята за основател на компютърните науки. С разработения от него тест на Тюринг той излага критерий дали машините и компютрите могат да имат способността да мислят.

II. Той беше смятан за военен герой, защото изигра решаваща роля в разбиването на германските кодове по време на Втората световна война. Също така, през годините си в университета в Манчестър, той поставя концептуалната основа на съвременните компютри с дефиницията на алгоритъм, наречен машина на Тюринг.

Името му също е влязло в историята на математиката с хипотезата на Чърч-Тюринг, разработена от неговия преподавател Alonzo Church, с когото е работил в Принстън. Тази теза гласи, че всички изчисления, които могат да бъдат описани чрез алгоритъм, се състоят от изчисления, които могат да бъдат описани чрез четири операции, проектиране, артикулация и сканиране. Това е неопровергана хипотеза за философията на математиката, а не математическа теорема.

През 1952 г. Тюринг, който подава молба до полицията с жалбата, че е изнудван и декларира, че е гей, е съден по обвинение в хомосексуалност и осъден на разстрел с инжекция на естроген, която се използва като метод за химическа кастрация за 1 година. Умира през 1954 г. от отравяне с калиев цианид. Полицейското разследване установи, че Тюринг е починал в резултат на самоубийство, като е взел цианидна отрова с ядената от него ябълка. Твърди се обаче, че отравянето на Тюринг не се дължи на самоубийство и че други са участвали в тази подозрителна смърт.

Той стана част от академичния информатичен свят с наградата на Тюринг, която е наречена в негова памет и се смята за Нобел на компютърните науки.

Моделът реакция-дифузия, един от най-важните математически модели в биологията на развитието, също е формулиран от Тюринг.

Детство и младост

Майка му Сара забременява в град Чатрапур, Ориса, Индия. Баща му Джулиус Матисън Тюринг е бил индийски държавен служител в колониалната администрация на британските индианци. Джулиус и майка му Сара искаха да се родят в Англия, затова дойдоха в Лондон и се настаниха в къща в Мейд Вейл (сега хотел Колонада), където Алън Тюринг е роден на 23 юни 1912 г. Той имаше по-голям брат на име Джон. Баща му е бил в индийския бизнес на държавната служба и по време на детството на Тюринг семейството е пътувало между Гилдфорд, Англия и Индия, оставяйки двамата си сина да останат с приятели в Хейстингс, Англия. Тюринг показва гениални признаци в началото на живота си и ги показва последователно.

Родителите му го записват в дневното училище Сейнт Майкълс, когато той е на 6 години. Другите му инструктори, а след това и директорът на училището, бързо разпознаха неговата интелигентност. През 1926 г., на 14-годишна възраст, той постъпва в училището Шерборн, прочуто много скъпо частно училище в Дорсет. Първият ден от учебния срок съвпадна с генералната стачка в Англия; Тюринг обаче беше толкова ентусиазиран от училището си, че в онзи ден, в който няма влакове в страната, той караше велосипед на повече от 60 мили от Саутхемптън до училище, нощувайки в хотел по средата.

Естествената нагласа на Тюринг към математиката и науката не му спечелва уважението на неговите учители, чието определение за образование в Шерборн се фокусира повече върху класическата древногръцка и латинска. Директорът на училището пише на семейството си: „Надявам се да не остане невеж между две училища. Ако той / тя ще остане в частно училище, той / тя трябва да приеме специалното образование на частното училище; Ако той просто ще бъде отдаден учен, той си губи времето в това частно училище. "

Въпреки това, Тюринг продължава да демонстрира изключителния си талант в проучванията, които обича, решавайки задачи в напредналата висша математика, още преди да научи производните и интеграционните теми в своите класове. На 1928-годишна възраст през 16 г. той се сблъсква с работата на Алберт Айнщайн; не само го схвана; той разкри това, като изучава критиките на Айнщайн към претенциите на Нютон за движение (без да използва текстове от учебници, които не ги обясняват).

Тюринг създава близко приятелство и романтика с Кристофър Морком, малко по-възрастен ученик в училище. Морком умира само седмици след края на последния си семестър в Шерборн от туберкулоза, с която се зарази като дете от пиене на туберкулозно краве мляко. Религиозната вяра на Тюринг била унищожена и той станал атеист. Той възприема убеждението, че всички световни явления, включително работата на човешкия мозък, са материалистични.

Университет и работата му по изчислимост

Нежеланието на Тюринг да изучава класически древногръцки и латински и винаги предпочитаните от него математика и наука му попречи да спечели стипендия за Тринити Колидж, Кеймбридж. Той отиде в Cambridge Kings College, вторият му избор. Той е бил студент там от 1931 до 1934 г., спечелил е диплома с отличена чест и е избран за академичен член на Кингс Колидж през 1935 г. за дисертация по теоремата за централната граница.

В много важна статия „Изчислими числа: приложение към проблема за вземане на решения“, представена на 28 май 1936 г., Кърт Гьодел преформулира резултатите от доказателствата за границите на изчисленията и доказателствата, подготвени през 1931 г. с универсалния официален език, основан на аритметика , замествайки го сега като машини на Тюринг. Той представи доказателството, което споменахме, въз основа на по-прости и по-формални методи. Той доказа, че всеки математически проблем, който може да си представим, може да бъде решен с помощта на такава машина, ако може да бъде представен от алгоритъм.

Машините на Тюринг са основният изследователски елемент на днешните изчислителни теории. Той продължи да доказва, че проблемът с прекратяването на машините на Тюринг е неразрешим и че не е следствие от проблема за вземане на решения: като цяло не е възможно да се вземе решение, дори ако алгоритмично представената машина на Тюринг винаги завършва. Въпреки че неговото доказателство е публикувано по-късно от еквивалентното доказателство на Алонцо Чърч за резултата на Тюринг, основаващо се на теорията на ламбда изчисленията, работата на Тюринг е много по-приемлива и интуитивна. Нова страна в неговата теория беше концепцията за "Универсалната (Тюринг) машина", идеята за машина, която да изпълнява задачите на всяка друга машина. Статията също така въведе концепцията за идентифицируеми номера.

От септември 1936 г. до юли 1938 г. той прекарва почти непрекъснато работа заедно с църквата Алонцо в Института за напреднали изследвания в Принстънския университет. Освен абстрактната математика, той също е работил по криптология и също е завършил три етапа на четиристепенна електромеханична двоична машина за умножение. Той подава тезата си през юни 1938 г. и получава титлата доктор по философия от Принстън. В своята научна теза той изследва концепцията за изчисление с машини на Тюринг, свързани с машини за гадаене, което му позволява да изследва проблеми, които машина на Тюринг не може да реши.

Завръщайки се в Кеймбридж, Англия, той посещава лекциите на Лудвиг Витгенщайн за основите на математиката. Двамата имаха спорове и не можеха да се разберат помежду си. Тюринг се застъпва за формализма, а Витгенщайн твърди, че математиката измисля нови факти, вместо да ги преоткрива. Също така е работил на непълно работно време в Правителствения кодекс и училище за шифроване (GCCS).

Машина "бомба" на Тюринг-Уелчман

Няколко седмици след присъединяването си към Bletchley Park, Тюринг проектира електромеханична машина, която да помогне за бързото разбиване на Enigma; Името Bombe е дадено на тази машина, по отношение на името Bombe, дадено на устройството, което преди това е разработено от полски проектирани машини през 1932 година. С допълнения от предложенията на математика Гордън Уелчман, Bombe Enigma беше използвана като най-важната и единствена напълно автоматизирана машина за разбиване на кодове при атака на защитен трафик на съобщения.

Професор Джак Гуд, който работеше по криптоанализа в Bletchley Park едновременно с Тюринг, по-късно уважи Тюринг с тези думи: „Най-важният принос на Тюринг, според мен, е дизайнът на криптоаналитичната машина Bombe. Тя се основаваше на логическа теорема, която изглеждаше абсурдна за нетренираното ухо или дори противоречивата идея, че е вероятно да можем да разберем всичко “.

Бомбе проучи възможните правилни настройки (например команди на зъбни колела, настройки на зъбни колела и т.н.), които да бъдат използвани в съобщение на машината Enigma, и го използва за тестване на намирането на подходящо и разумно парче от открит текст. За колелата имаше 1019 възможни състояния за общи триколесни машини Enigma и 4 възможни състояния за четириколесни подводни машини Enigma. Бомбе изложи поредица от логически заключения въз основа на креватчето, които бяха завършени електрически. Bombe открива, когато се появява конфликт, и елиминира редакциите, като го премества в следващия. Много от възможните договорености бяха непоследователни, а останалите бяха изхвърлени, оставяйки няколко за подробности, които да бъдат проучени. Бомбата на Тюринг е инсталирана за първи път на 1022 март 18 г. До края на войната имаше над двеста бомби в експлоатация.

Първите компютри и тестът на Тюринг

Той е бил в Националната физическа лаборатория, където е работил по дизайна на ACE (Automatic Computer Engine) от 1945 до 1947 г. На 19 февруари 1946 г. той представя статията за детайлния дизайн на първия компютър с памет-програма. Въпреки че ACE беше жизнеспособен дизайн, тайната около военната работа в Bletchley Park доведе до забавяне на стартирането на проекта и го направи невъобразим. В края на 1947 г., след шест години непрекъснато обучение, той се завръща в Кеймбридж, за да работи в област по свой избор. Докато беше в Кеймбридж, по време на отсъствието му беше направен пилот ACE. Първата му програма се провежда на 10 май 1950 г.

През 1948 г. е назначен за преподавател в катедрата по математика в Манчестър. През 1949 г. той става заместник-директор на компютърната лаборатория в университета в Манчестър и работи върху софтуера Manchester Mark 1 за един от първите истински компютри. През това време той продължава да прави по-абстрактна работа и в „Компютърен механизъм и интелигентност“ (Ум, октомври 1950 г.) Тюринг посочва изкуствения интелект и развива експеримент, известен сега като тест на Тюринг, опит за определяне на стандарта за машина да бъде наречен „интелигентен“. Твърдението му беше, че мисленето за компютър е възможно, ако може да заблуди питащия, че той или тя е човек в диалог.

През 1948 г. Тюринг започва да пише програма за шах за компютър, който все още не съществува, докато работи с колегата си дипломиран Д. Г. Чампернов. През 1952 г., захранвайки компютър достатъчно, за да изпълни програмата, той играе игра, в която подражава на компютъра на Тюринг, като всеки ход отнема около половин час. Играта е записана, въпреки че се казва, че Чамперноун е спечелил играта срещу съпругата си, програмата е загубена от колегата на Тюринг Алик Глени.

Примерно форматиране и математическа биология

Тюринг работи по математическа биология, особено морфогенеза, от 1952 г. до смъртта си през 1954 г. През 1952 г. той пише статия, наречена „Химическата основа на морфогенезата“, постулирайки хипотезата за оформяне на пробата на Тюринг. Фокусът на интерес в тази област е да се разбере съществуването на числата на Фибоначи в структурата на живите същества и филотаксиса на Фибоначи. Примерът използва уравнението реакция-дифузия, което сега е от основно значение за оформящото поле. Последните му статии не са публикувани до публикуването на „Компилационни изследвания” на А. М. Тюринг през 1992 г.

Осъждане за неприлична непристойност

Хомосексуалността е незаконна във Великобритания и се счита за психично заболяване, но е класифицирана като криминално престъпление. През януари 1952 г. Тюринг се среща с 19-годишен Алън Мъри в кино, а Алън Мъри няколко пъти отива в дома на Тюринг, за да остане с него. Няколко седмици по-късно Алън Мъри отишъл със свой познат да ограби къщата на Тюринг. Тюринг съобщил за тази кражба в полицията. Полицията хвана крадците и по време на разследването излезе наяве фактът, че Алън Мъри има хомосексуални отношения с Тюринг. Тюринг призна, че и това е вярно. Тюринг и Мъри бяха обвинени в неприлична непристойност и отведени в съда съгласно раздел 1885 от Приложението към Наказателния кодекс от 11 г. Тюринг не се разкайва и е осъден за същото престъпление като Оскар Уайлд 50 години по-рано.

Пред Тюринг беше предложен избор между убеждение и, в зависимост от състоянието му, пробация на продължаващото му хормонално лечение за намаляване на либидото му. За да избяга от затвора, той приема инжекции с хормона естроген, които ще го кастрират в рамките на една година. Тъй като той беше признат за виновен, разрешението му за доверие за правителствени тайни дела беше отменено и непрекъснатите му консултации по криптографски въпроси в тогавашната строго секретна GCHQ също бяха прекратени. По това време британското правителство се занимаваше с проблема с Кембриджската петорка, група агенти (Гай Бърджис и Доналд Маклин), повечето от които се бяха съгласили да шпионират за Съветския съюз по време на академичното си обучение в Оксфорд-Кеймбридж и впоследствие заема най-високите звания в британската интелигенция. Имаше опасения, че шпиони и съветски агенти могат да заловят хомосексуалистите на високи позиции. Тюринг заемаше най-високи позиции в строго секретния парк Bletchley Park дори след всичките тези години и беше осъден за хомосексуалист.

На 8 юни 1954 г. икономката му го намира мъртъв в дома му в Манчестър. Съобщиха, че той е починал от отравяне с цианид предния ден, като е изял полуядената отровена с цианид ябълка, която е оставил до леглото си. По някаква причина самата ябълка никога не е била тествана за цианидна отрова. Въпреки твърдението, че причината за смъртта е отравяне с цианид, не е направена посмъртна смърт за тялото му.

Това доведе до убеждението, че смъртта на Тюринг, човек, който е служил на много важни длъжности за най-секретните дела на държавата и е починал по подозрителен начин, е била умишлена, дори е била убита от британската служба MI5 (тайно разузнаване) и е била предвид появата на самоубийство. Майка му, от друга страна, непрекъснато твърди, че отровата е предадена случайно на ябълката, която яде, поради невнимателното съхранение и използване на лабораторни фармацевтични продукти на сина ѝ. Някои хора вярват, че Тюринг се е самоубил, като се е представял за Снежанка. Други посочват, че въпреки че Тюринг е загубил официалния си авторитет, паспортът му не е взет и след тази разпоредба (макар и неприета от САЩ) му е позволено да отиде в Европа няколко пъти по академични причини. Известно е, че вероятността за убийство на Тюринг по време на тези посещения е много голяма. Въпреки това британските власти намират за умишлено да си затварят очите за тези посещения и голямата вероятност за убийство. Биографът на Тюринг, Андрю Ходжис, твърди, че самоубийството на Тюринг по този начин е трябвало да даде на майка му разумен отказ.

Възпоменание след смъртта

От 1966 г. наградата на Тюринг се присъжда ежегодно от Асоциацията на компютърните механизми на човек, който е написал технически статии за компютърната общност. Тази награда днес се приема като Нобелова награда на компютърния свят.

Синя плоча е поставена на всяка от сградите пред родното място на Тюринг в Лондон (сега хотел Колонада) и пред къщата му в Манчестър, където той е живял и починал, за да покаже, че там са живели важни исторически фигури в Англия.

На 23 юни 2001 г. в парка Sackville, разположен между университетските сгради на улица Whitworth Street в Манчестър, се проведе церемонията по откриването на бронзова статуя на Тюринг. На 28 октомври 2004 г. в кампуса на „Университета в Съри“ в Гилдфорд, Южна Англия, беше открита бронзова скулптура на скулптора „Джон У. Милс“. В парк Белчли, където Тюринг е работил, друга 1,5-тонна статуя на Тюринг, изработена от скулптора Стивън Кетъл от тънки шисти от Уелс, е открита на 19 юни 2007 г. с церемония.

Различни събития се провеждат в Англия и в различни части на света, особено в университетите, с цел да се увековечи паметта на Тюринг, а специални зали, сгради и площади във факултетите и кампусите се наричат ​​Тюринг. Например научен симпозиум с международно участие, наречен „Дни на Тюринг“, се организира всяка година в Истанбулския университет Билги. Целта на срещата е да се създаде платформа, на която да се обсъждат и въвеждат в международните кръгове нови тенденции и разработки в „Теорията на изчисленията и компютърните науки“.

На 10 септември 2009 г., 50 години след смъртта на Алън Тюринг, британският министър-председател Гордън Браун призна, че това, което е направено с известния математик, е ужасяващо. .