Алан Тјуринг

Алан Матисон Тјуринг (|Alan Mathison Turing; 23 јуни 1912 - на 7 јуни 1954) — англиски математичар, логичар, информатичар и криптограф. Дал голем придонес во развојот на информатиката, формализирајќи ги концептите за алгоритам и пресметки со т.н. Тјурингова машина, која одиграла значајна улога во создавањето на современиот сметач (компјутер). Тјуринг на широко се смета за татко на информатиката и вештачката интелегенција. Бил прилично слаб, со многу пискав глас, зборлест и многу духовит.
Тјуринг е овековечен во името на престижната Тјурингова награда, која се смета за информатички еквивалент на Нобеловата награда.
За времетраењето на Втората светска војна, Тјуринг работел во владата на Британија во одделот на Кодови и шифри. Некое време тој бил префрлен во Колиба 8, сектор кој бил одговорен за германските криптоаналитичари. Тој смислил голем број на техники за пробивање на германските шифри, вклучувајќи го и методот “the bombe”, електромеханичка машина која би можела да најде начин на работа на Енигма машината. После војната тој работел во Националната Лабораторија за Физичари,каде што создал еден од неговите први дизајни за сметачи кои ги чуваат програмите наречен ACE (Automatic Computing Engine).
Во 1948 Тјуринг се приклучил во сметачката лабораторија на Макс Њуман во универзитето во Манчестер, каде придонел во изработката на сметачи „Манчестер“ и почнал да се интересира за математичка биологија. Тој напишал книга за хемиската основа на морфогенезата, и предвидел осцилирачки хемиски реакции како што се Белоусов-Заботински реакцијата, кои за првпат биле забележани во 1960-тите.
Тјуринговото декларирање како хомосексуалец резултирало со кривично гонење во 1952 година, кога хомосексуалните акти сè уште не биле легални во Обединетото Кралство. Тој прифатил третман со женски хормони (хемиска кастрација) како алтернатива за да не оди во затвор.Тој умрел во 1954 г од труење со цијанид само две недели пред неговиот 42 роденден. Некои докази тврдат дека тоа било самоубиство. Неговата мајка и некои други веруваат дека неговата смрт била случајна. На 10 септември 2009 година, по интернет кампања, британскиот премиер Гордон Браун упати официјално јавно извинување од страна на британската влада за начинот на кој Туринг беше третиран по војната.
1 Детство и младост
Алан Тјуринг бил зачнат во Чатрапур, Ориса, Индија. Неговиот татко, Џулиус Матисон Тјуринг, бил член на индиската државна служба. Џулиус и неговата сопруга Етхел Капа Стоуни (1881-1976, ќерка на Едвард Валер Стоуни, главен инженер на Мадрас железници), сакале Алан да се однесе во Англија, па тие се вратиле во Маида Вале, Лондон, каде што Алан е роден на 23 јуни 1912 година. Тој имал постар брат, Џон. Државната служба на татко му сè уште била активна и за време на детството на Тјуринг неговите родители патувале помеѓу Хејстингс,Англија и Индија, оставајќи ги своите два сина да живеат во семејство на пензиониран генерал од Армијата. Уште многу рано во детството Тјурин покажувал знаци на гениј што подоцна и тоа се остварило.
Неговите родители го запишале во основното училиште Св.Мајкл на 6 годишна возраст. Учителите како и многу други едукатори го препознале неговиот талент многу рано. Во 1926, на возраст од 14 години, тој се запишал во средното училиште Шеброн. Неговиот прв ден на училиште се поклопил со генералниот штрајк во Велика Британија но то е толку решен да присуствува на првиот ден и возел 60 милји со својот велосипед од Саутемптон до училиштето без никаква придружба застанувајќи само еднаш во некоја гостилница.
Природната склоност кон математиката не заслужила почит кај некои од наставниците на Шеброн, чија дефиниција на образованието става повеќе акцент на класичниот начин. Неговиот учител напишал до неговите родители: "Се надевам дека нема да падне помеѓу две столици ако сака да остане во јавно училиште, тој мора да има цел да стане образован. Ако сака да биде само научен специјалист, тој го губи неговото време во.. државно училиште ". И покрај тоа Тјуринг продолжил да покажува извонредно знаење во студитее кои ги сакаше, решавајќи на напредни проблеми во 1927 г., без дури да ги има студирано основите по Калкулус. Во 1928 година, на возраст од 16, Тјуринг се соочил со работата на Алберт Ајнштајн. Не само што ја сфатил туку тој ја експлоатирал прашањата на Ајнштајн за Њутновите закони напишани во текст кој никогаш не беше разјаснет.
Тјуринговите амбиции на училиште беа покренати од страна на блиското пријателство што се разви помеѓу него и еден малку постар соученик, Кристофер Морком, кој беше првата љубов на Тјуринг. Морком починал на 13 февруари 1930 година ненадејно од Говедска Туберколоза, само неколку недели пред крајот на нивниот последен испит на Шеборн. Верата на Тјуринг била разнишана и станал атеист. Тој донел пресуда дека сите феномени, вклучувајќи ја и работата на човечкиот мозок, мора да се материјалистички, но тој сè уште верувал во опстанокот на духот по смртта.
2 Студии и работата со пресметките
После Шеборн, Тјуринг се запишал на Кингс Колеџ во Кембриџ. Тој дипломирал во 1934 година со прва класа почести по Математика, и во 1935 година бил избран за соработник на универзитетот за зајакнување на дисертацијата на теоремата за лимеси. Во 1928 година, германскиот математичар Давид Хилберт повика на внимание на проблемот на нерешливоста (проблем на одлука). Во неговиот значаен лист хартија наречен “Врз основа на пресметка на броевите со барање до проблемот на нерешливоста" (поднесени на 28 мај 1936 година и предадена 12 ноември), Тјуринг ги реформулирал резултатите на Курт Годелс од 1931 за лимесите за доказ и пресметки, заменувајќи ја универзалната аритметика заснована на формален јазик со нешто наречено Тјурингови машини. Тој докажал дека нешто како машината би било способно да изврши секакви математички пресметки ако тие се прикажани како алгоритам. Тој започна со доказот дека не постои решение на “проблемот на нерешливоста” прво со покажувајќи дека проблемот со стопирање на Тјуринговата машина е неодлучен: не е можно да се докаже алгоритамски дали одредена Тјурингова машина некогаш би запрела. Додека неговиот доказ бил објавен после Аланзовиот еквивалентен доказ за ламбда калкулус,Тјуринг не бил свесен за работата на Алонзо во тоа време.
Пристапот на Тјуринг бил значително повеќе достапен и интуитивен. Исто така, бил објавен поимот на Универзалната (Тјуринг) машина, идејата дека таква машина може да ги врши работите на било која друга машина, или со други зборови, е веројатно способна да пресмета сè што е пресметливо. Тјуринг машини сè до денешен ден централен предмет на изучување во теоријата на пресметки.
Во своите мемоари Тјуринг напишал дека е разочаран од приемот на неговиот значаен лист во 1936 и дека само две лица реагирале - тоа биле Хајнрих Шолз и Ричард Беван Брејтвејт.
Листот исто така не воведува во поимот за дефинирани броеви.
Од септември 1936 до јули 1938 тој поминува најголем дел од времето на Институтот за напредни студии, Принстон, Њу Џерси, учејќи кај Алонзо Черч. Во прилог на неговите чисто математички студии, тој студирач криптологија и исто така изградил три од вкупно четирите стази на електро-механичкиот бинарен множител. Во јуни 1938 година тој докторирал од Принстон универзитетот. Неговата дисертација (логички системи врз основа на редните броеви) го претстави концептот на редна логика и идејата за релативното пресметување, каде што Тјуринг машините се зголемуваат со т.н. гатачки, дозволувајќи им да проучуваат проблеми кои не може да ги реши машина Тјуринг.
Тјуринг се вратил во Кембриџ каде што присуствувал на предавања држени од Лудвиг Витгенштајн во врска со пронаоѓањето на математиката. Со две тврдења не се сложил. Тјуринг го бранел формализмот а Витгенштајн тврде дека математиката не открива апсолутни вистини туку ги измислува нив. Тјуринг исто така почнал да работи со скратено работно време во владата за кодирање и шифрирање.
3 Криптоанализа
За време на Втората светска војна, Тјуринг е водечки учесник во напорите на Бличеј парк да се пробие германските шифри. Историчарот и воениот шифро-пробивач Аса Бригс изјави:
"Вам ви беа потребни исклучителни таленти, вам ви беа потребни генији на Бличеј парк а Тјуринг е пример за таквите.”
Надоврзувајќи се на криптоанализата сработена во Полска од Маријан Рајевски, Јержи Росицки и Хенрик Зигалски од бирото за шифри пред војната, тој придонел неколку увиди во кршењето и на Енигма машината и на Лоренц Ц.3 40/42 (прикачена телепринтерска шифра со име Тани од страна на британците), и беше некое време главен на Хат 8, делот одговрен за читање Германски поморски сигнали.
Од септември 1938 година, Тјуринг работел со скратено работно време (теоретски за британскиот Форин офис) со владата за кодирање и шифрирање (GCCS) во оделлот за пробивање на шифри. Тој работел на проблемот на германската Енигма машина и соработувал со Дили Нокс, висок шифро-пробивач. На 4 септември 1939 година, еден ден откако Германија и објавила војна на Велика Британија, Тјуринг се пријавил во Бличеј парк во воената станица на GCCS.
Во 1945 година, Тјуринг беше награден со витештво (заслуга за британската власт) за неговите воени заслуги, но неговата работа останаа тајна многу години.
Тјуринг имал малку репутација за неговата екцентричност во Бличеј парк. Џек Гуд, криптоаналитилар кој работел со него, бил цитиран од Роналд Левин кој рекол за Тјуринг:
“Во првата недела од јуни секоја година тој добиваше лош напад на висока температура, а тој ќе возеше велосипед до работа носејќи гас маска за да се заштити од поленов прав. Неговиот велосипед имаше маана. Ланецот често се вадеше. Наместо да го поправи, тој броеше колку пати ќе заврти со педалите пред да му се извади ланецот и потоа слегуваше од велосипедот и рачно го местеше ланецот. Уште една од неговите екцентричости е дека ја има заковано неговата чаша на радијаторот за да не му ја украдат. ”
Додека работел во Бличеј, Тјуринг понекогаш трчал по 40 милји до Лондон каде одел на важни состаноци. Тјуринг бил способен за трчање на маратони во светски рамки.
3.1 Тјуринг-Велшман “bombe” машината
Неколку недели по доаѓањето во Бличеј парк, Тјуринг направил машина наречена бомбе која би можела да ја пробие Енигмата многу побрзо од бомба машината од 1938та год. Бомбе со додадоци предложени од математичарот Гордон Велшман, станало една од основните и најавтоматските алатки што се користела за напад на заштитениот Енигма сообраќај со пораки.
Џек Добар сметал:
"Јас мислам дека најважниот придонес на Тјуринг беше дел од дизајнот на бомбе а тоа е криптоаналитичката машина. Тој ја имаше идејата дека би можело да се користи теорема во логиката која за обичните луѓе звучи малку апсурдо, односно дека од контрадикција може да се заклучи се."
Бомбе пребарувала за можни точни прилагодувања користени во пораките на Енигма (т.е. ротор со цел, роторски прилагодувања и сл.) и се користи соодветна лулка: фрагмент од веројатно чист текст. За секое можно прилагодување на роторите (кои биле од редот на 1019-те членки, или од 1022-те за четири роторните "У-Брод" варијанти), бомбе извршувало еден синџир од логички одбивања врз основа на лулката,спроведено електрично. Бомбе детектирал кога ќе дојде до контрадикција, и ги отфрла прилагодувањата така што оди на следните. Многу од понудените прилагодувања предизвикале контрадикции и биле отфрлани, оставајќи само малку за да бидат испитани во детали. Машината на Тјуринг била за првпат инсталирана на 18 март 1940. Повеќе од двесте вакви машини беа во фукнкција до крајот на војната.
3.2 Хат 8 и поморска Енигма
Во 1941 година Тјуринг му предложил брак на неговиот соработник во бараката 8, Џоан Кларк, кој бил негов колега математичар. Нивната врска е краткотрајна. Откако потврдил дека е хомосексуалец, неговата свршеница била наводно вознемирена од ситуацијата. Тјуринг одлучил дека не би можел да склучи брак.
Во јули 1942 г., Тјуринг измислил техника наречена турингерија за употреба против Лоренцовите шифри дадени од новите германски машини. Тоа имаше свое код име на Бличеј парк наречено Тани. Тој исто така му го презентирал Тани Тимот на Томи Фловерс кој под водство на Макс Њуман, го градел сметачот „Колос“, првиот сметач на светот кој можел да користи програми. „Колос“ ја заменил Робинсовата машина и неговата супериорна брзина му овозможила брутална и силна декрипцијска техника. Честа заблуда е дека Тјуринг бил клучна фигура во дизајнот на Колос, но тоа не беше случај.
Тјуринг отпатувал во САД во ноември 1942 и работел како криптоаналитичар во американската морнарица. Тој работел на изградба на Енигма и Бомбе во Вашингтон а исто така помага и во Белл Лабораторијата во развојот на безбедните говорни уреди. Тој се вратил во Бличеј пари во март 1943. Во негово отсуство, Хју Александар официјално стапил во функција во Хат 8,иако тој бил де факто шеф некое време. Тјуринг имал мал интерес за тој да биде главен на секторот. Тој стана генерален консултант за криптоанализа во Бличеј парк.
4 Првите сметачи и Тјуринговиот тест
Од 1945 до 1947 Тјуринг живее во Хамптон и тој активно работи на дизајнот на првата автоматска машина за пресметување (ACE) во националната лабораторија за физичари. Тој презентирал весник на 19ти февруари 1946 каде што беше опишан првиот детален дизајн на сметачот. Иако ACE имал изводлив дизајн сепак тајноста околу работата за време на војната во Бличеј парк довело до одложување на почетокот на проектот и Тјуринг многу се разочарал. Кон крајот на 1947 година се вратил во Кембриџ да паузира една година. Додека тој паузирал, првата верзија на ACE била изградена во негово отсуство. Сметачот ја извршува својата прва програма на 10 мај 1950 година.
Во 1948 тој бил назначен за читач во математичкото одделени во Манчестер (сега дел од универзитетот во Манчестер). Во 1949 г. тој станал заменик директор на сметачката лабораторија на универзитетот во Манчестер и работел на софтвер за првите сметачи. Во тоа време тој продолжил да извршува поапстрактни работи така што се свртел кон проблемот со вештачката интелегенција и започнал експеримент кој подоцна бил познат како Тјурингов тест. Тестот се содржел во тоа што тој се обидел да го дефинира стандардот на машина за да може да се нарече интелегентна. Идејата била човек испитувач да поставува прашања на сметач и човек сместени во различни соби. Во моментот кога испитувачот нема да може да препознае кое е сметачот а кое е човекот тогаш заклучиле дека машината достигнала ниво на човечка интелегенција. Обратна форма на Тјуринговиот тест е широко користена на интернет. Имено CAPTCHA тестот е наменет за да се утврди дали корисникот е човек или сметач.
Во 1948 година, Тјуринг работи со неговиот бивши колега од факултет, Д.Г Шамернов, и тие почнуваат да ја пишуваат шаховската програма за сметач која сè уште не постоела. Во 1952 година без доволно моќни сметач за да извршат програми, Тјуринг играл партија на сметач каде што му биле потребни околу час и половина за еден потег. Играта била снимена. Програмата изгубила од колегата на Тјуринг но се верува дека таа ја победила неговата жена.
Тјуринговиот тест бил значаен,провокативен и донел траен придонес во дебатата за вештачката интелегенција која продожила повеќе од половина век.
Тој исто така го измислил и LU методот за распаѓање во 1948 г., кој се користи денес за решавање на матрици.
5 Модел на формирање и математичка биологија
Тјуринг работел од 1952 до неговата смрт во 1954 година во полето на математичка биологија, посебно морфогенезата. Тој има издадено една книга на проблемот наречен "Хемиска основа на мофогенезата" во 1952 г., ставајќи ја натаму и хипотезата за модел на формирање. Неговиот главен интерес во таа област се состоел во разбирањето на распоредот на Фибоначи, опстанувањето на броевите на Фибоначи во растителните структури. Тој користи равенки на реакција и дифузија кои се од централно значење за областа на моделот формирање. Подоцна книгите не биле објавени сè до 1992 кога многу дела од Тјуринг се објавија. Неговиот придонес се смета за круцијален дел во работата во ова поле.
6 Осуда за неприлилно однесување
Во јануари 1952 година, Тјуринг се сретнал со Арнолд Мареј во кино во Манчестер. Тој го поканил Мареј да поминат викенд заедно во неговата куќа. Иако Мареј прифатил тој не се појавил таму. Тие повторно се сретнале во Манчестер следниот понеделник кога Мареј се согласил дека ќе го дружи Тјуринг до дома. После неколку недели Мареј повторно го посетил Тјуринг и очигледно ја поминале ноќта заедно таму.
Откако Мареј му помогнал на некој крадец да пробијат во куќата,Тјуринг тоа го пријавил во полоција. Во текот на истрагата Тјуринг признал сексуални односи со Мареј. Хомосексуалните акти биле нелеални во Британија во тоа време па така двајцата беа обвинети за неприлично однесување според член 11 од Кривичниот законик од 1885 година.
На Тјуринг му понудиле да бира помеѓу затвор или условна казна зависи од неговиот договор да се подложи на хормонски третман со цел да го намали либидито. Тој ја прифаќа хемиската кастрација преку естрогенски хормонални инјекции.
Откако Тјуринг признал дека е хомосексуалец тоа довело до отстранување на неговиот безбедносен сертификат и му забраниле да продолжи со своите криптографски консултации за GCHQ. Во тоа време имало јавна вознемиреност во врска со шпиони куѕуиѕуиѕиуѕуиажала дека причината за смрта е труење со цијанид. Покрај неговиот кревет е пронајдено половина јаболко кое иако не било тестирано дали содржи цијанид се шпекулира дека тоа е причината во која фаталната доза била испорачана. Се утврдило дека се работи за самоубиство и подоцна тој е кремиран во Воукинг Крематориумот на 12 јуни 1954. Мајката на Тјуринг жестоко тврди дека голтањето било случајно и предизвикано од невнимателното складирање на нејзиниот син во лабораторијата. Биографот Ендрју Хоџ вели дека Тјуринг можеби се самоубил во двосмислен начин сосема намерно за да ѝ даде на својата мајка некои веродостојни докази дека тоа не било така. Дејвид Левит посочил дека Тјуринг ја изведувал сцената од 1937 година од филмот Снежана и седумте џуџиња (неговата омилена бајка) каде што злобната вештерка го полива нејзиното јаболко со отровен пијалак.
7 Поврзано
* Тјурингова машина
* Тјурингова награда — видна информатичка награда наречена по Тјуринг