Alan Mathison Turing je světově proslulý geniální vědec, lamač kódů, průkopník počítačové vědy, muž s úžasným osudem, který významně zasáhl do rozvoje výpočetní techniky.
Alan Turing: krátká biografie
Alan Mathison Turing se narodil v Londýně 23. června 1912. Jeho otec, Julius Turing, byl koloniální státní úředník v Indii. Tam potkal a oženil se s Alanovou matkou Ethel Sarah. Rodiče trvale žili v Indii a děti (Alan a John, jeho starší bratr) studovaly v soukromých domech v Anglii, kde se jim dostalo přísné výchovy.
Alan jednou během pikniku ukázal svou schopnost exaktních věd. Aby si chlapec vysloužil souhlas svého otce, pomocí jednoduchých dedukcí se mu podařilo najít divoký med. K tomu sledoval linie, po kterých včely létaly, a směr jejich letů. Pak jsem v duchu prodlužoval tyto čáry a našel jejich průsečík, kde jsem našel prohlubeň s medem.
Alanova vynikající schopnost v exaktních vědáchse projevily při studiu na prestižní Shernborough School. V roce 1931, jako matematický učenec, mladý muž pokračoval ve studiu na King's College, Cambridge University. Po promoci obhájil disertační práci o centrální limitní větě pravděpodobnosti, kterou znovu objevil, aniž by si uvědomil existenci podobné předchozí práce. Ve vzdělávací instituci byl Alan členem Vědecké společnosti College, jeho práce byla oceněna zvláštní cenou. To dalo mladému muži příležitost získat dobré stipendium a pokračovat v seberealizaci v oblasti exaktních věd.
Turingův stroj
V roce 1935 vědec Alan Turing poprvé uplatnil své schopnosti v oblasti matematické logiky a o rok později začal provádět výzkum, který ukázal významné výsledky. Představil koncept vyčíslitelné funkce, kterou lze implementovat na tzv. Turingově stroji. Projekt tohoto zařízení měl všechny základní vlastnosti moderních modelů (způsob akce krok za krokem, paměť, ovládání programu) a byl prototypem číslicových počítačů vynalezených o deset let později. V roce 1936 se matematik Alan Turing přestěhoval do Ameriky a získal práci jako kurátor na Princetonské univerzitě, v roce 1938 získal doktorát a vrátil se do Cambridge poté, co odmítl nabídku matematika Johna von Neumanna zůstat v tomto vzdělávacím systému. instituce jako asistent.
British Operation Ultra
Ve stejném období Británie oznámila zahájení operace Ultra, jejímž účelem bylo naslouchatrozhovory německých pilotů a jejich přepis. Touto otázkou se zabývalo londýnské oddělení vládní School of Codes and Ciphers (Hlavní šifrovací jednotka britské zpravodajské služby), které bylo kvůli hrozbě fašistického útoku urychleně převezeno do Bletchley Park, který se nachází v centrum Anglie.
Dnes je zde muzeum kodérů a počítačů. Právě do tohoto tajného místa denně přicházely zpravodajské informace zachycené přijímacími stanicemi; počet kódovaných zpráv byl měřen v tisících jednotek. Pro každý příchozí text byla zaznamenána rádiová frekvence, datum, čas odposlechu a preambule. Ten obsahoval identifikátor sítě, volací znak přijímací stanice a odesílatele, čas odeslání zpráv.
Winston Churchill – předseda vlády Velké Británie – nazval Bletchy Park svou husou, která snáší zlatá vejce. Projektovým manažerem byl Alistair Denniston, veterán vojenské rozvědky. Ve štábu kryptoanalytiků nerekrutoval kariérní zpravodajské důstojníky, ale specialisty nejširšího profilu: matematiky, lingvisty, šachisty, egyptology, šampiony v luštění křížovek. Do tak rozmanité společnosti se dostal i talentovaný matematik Alan Turing.
Turing vs Enigma
Turingovo oddělení dostalo konkrétní úkol: pracovat se šifrovými texty generovanými zařízením Enigma, strojem patentovaným v Holandsku v roce 1917 a původně navrženým k ochraně bankovních transakcí. Právě tyto modely Wehrmacht aktivně používal k přenosu radiogramů při operacích prováděných na moři.flotila a letectví. Šifry Enigma na začátku druhé světové války byly nejsilnější na planetě. Bylo dokonce považováno za téměř nemožné je hacknout.
Abyste porozuměli zakódovanému textu, bylo nutné pořídit si stejný stroj, znát jeho počáteční nastavení, zavřít písmena určitým způsobem v komunikačním panelu a celé to spustit v opačném směru. Zároveň bylo vhodné mít na paměti, že principy kódování a klíče se mění jednou denně. Kryptografové Wehrmachtu se snažili co nejvíce zkomplikovat samotnou kryptoanalýzu přenosovými procedurami: délka zpráv nepřesahovala 250 znaků a byly přenášeny ve skupinách po 3-5 písmenech.
Tvrdá práce kryptografů pod Turingovým vedením byla korunována úspěchem: bylo vytvořeno zařízení, které dokázalo dešifrovat signály Enigmy. Kromě všemožných matematických triků byly jako vodítka použity stejné stereotypní fráze, kterými Němci komunikovali, a také jakékoli opakující se texty. Pokud narážky nestačily, byl jimi nepřítel vyprovokován. Například vzdorovitě zaminovali určitý úsek moře a pak poslouchali prohlášení Němců v této věci.
Úspěch Alana Turinga
Výsledkem usilovné práce v roce 1940 vznikl kryptoanalytický stroj Alana Turinga "Bomb", což je obrovská skříň (hmotnost - jedna tuna, přední panel - 2 x 3 metry, na něm 36 skupin rotorů). Použití tohoto zařízení vyžadovalo speciální dovednosti a přímo záviselo na kvalifikaci.personál, který to obsluhuje. Více než dvě stě těchto strojů bylo nakonec instalováno v Bletchley Park, což umožnilo dešifrovat asi 2-3 tisíce zpráv denně.
Turing Alan byl potěšen svou prací a dosaženými výsledky. Naštvaly ho jen místní úřady a škrty v rozpočtech. Naštěstí po sérii oficiálních rozzlobených poznámek převzal Winston Churchill kontrolu nad projektem a zvýšil jeho financování. Enigma a další německé šifrovací stroje byly hacknuty, což poskytlo spojencům příležitost držet krok s nepřerušovaným tokem cenných informací.
Němci o existenci „Bomby“déle než rok nevěděli a po zjištění úniku informací vynaložili velké úsilí, aby byly šifry co nejkomplikovanější.
To však Turinga nevyděsilo: snadno se s novým problémem vyrovnal a po měsíci a půl získali Britové přístup k informacím o nepříteli.
Naprostá spolehlivost šifry během válečných let nevzbudila žádné pochybnosti mezi Němci, kteří až do konce hledali příčiny úniku cenných informací kdekoli, jen ne v Enigmě. Objev kódu Enigma radikálně změnil průběh druhé světové války. Cenné informace pomohly nejen zajistit Britské ostrovy, ale také provést odpovídající přípravy na rozsáhlé operace na kontinentu plánované německou stranou. Úspěch britských kryptografů byl důležitým příspěvkem k vítězství nad nacismem a sám Turing Alan obdržel v roce 1946 Řád britského impéria.
Výstřednosti počítačového génia
Turing byl popisován současníky jako mírně výstřední, ne přehnaně okouzlující, spíše prudký a nekonečně pracovitý.
- Vzhledem k alergii Turing Alan preferoval plynovou masku před antihistaminiky. V něm chodil do úřadů v období květu rostlin. Možná byla tato podivnost vysvětlena neochotou padnout pod vliv vedlejších účinků drogy, konkrétně ospalosti.
- Ještě jednu věc měl matematik v souvislosti se svým kolem, kterému v určitých intervalech odlétával řetěz. Turing Alan, který to nechtěl opravit, počítal otáčky pedálů, ve správnou chvíli sesedl z kola a nastavil řetěz rukama.
- Talentovaný vědec připevnil svůj vlastní hrnek k baterii v Bletchley Park, aby nebyla ukradena.
- Dokud Alan žil v Cambridge, nikdy nenastavoval hodiny podle přesných časových signálů, vypočítal je v duchu a stanovil polohu určité hvězdy.
- Jakmile se Alan dozvěděl o znehodnocení anglické nohy, roztavil mince, které měl, a vzniklý stříbrný slitek zakopal někde v parku, načež úplně zapomněl na místo úkrytu.
- Turing byl dobrý sportovec. Když cítil potřebu cvičit, běžel dlouhou trať a sám si určil, že v tomto sportu vyniká. Poté v rekordním čase vyhrál 3 a 10 mil ve svém klubu a v roce 1947 obsadil páté místo v maratonu.
Výstřednosti Alana Turinga, jehož zásluhy pro Británii jsou prostěneocenitelné, jen málo lidí bylo zmateno. Mnoho kolegů vzpomíná, s jakým nadšením a nadšením se génius informatiky ujal každého nápadu, který ho zaujal. Na Turinga se pohlíželo s velkým respektem, protože vynikal svou originalitou myšlení a vlastním intelektem. Talentovaný matematik, disponující všemi předpoklady kvalifikovaného učitele, dokázal vyřešit a vysvětlit jakýkoli, i ten nejneobvyklejší problém přístupným způsobem.
Alan Turing: příspěvky k počítačové vědě
V roce 1945 Alan odmítl pracovat jako lektor na univerzitě v Cambridge a na doporučení M. Newmana se přestěhoval do National Physical Laboratory, kde se v té době formovala skupina, která měla navrhnout a vytvořit ACE - počítač. Během 3 let (od roku 1945 do roku 1948) - období existence skupiny - Turing vytvořil první náčrtky a učinil několik důležitých návrhů na její design.
Vědec předal zprávu o ACE výkonnému výboru NFL 19. března 1946. V připojené průvodní poznámce bylo uvedeno, že práce vycházela z projektu EDVAG. Projekt však měl velké množství cenných nápadů, které patřily přímo anglickému matematikovi.
Software pro první počítač také napsal Alan Turing. Informatika bez usilovné práce tohoto talentovaného vědce by možná nedosáhla takové úrovně jako dnes. Ve stejné době byl napsán první šachový program.
V září 1948 přešel Alan Turing, jehož životopis byl celý život spojen s matematikou, do práce vUniversity of Manchester. Jmenovitě zastával pozici zástupce ředitele laboratoře počítačů, ale ve skutečnosti byl uveden v matematickém oddělení M. Newmana a byl zodpovědný za programování.
Krutý vtip osudu
Anglický matematik, který po válce pokračoval ve spolupráci s rozvědkou, byl zapojen do nového úkolu: dešifrování sovětských kódů. V tomto okamžiku si osud s Turingem zahrál krutý vtip. Jednoho dne byl jeho dům vykraden. Poznámka, kterou zloděj zanechal, varoval před krajním nežádoucím kontaktováním policie, ale rozhořčený Alan Turing okamžitě zavolal na stanici. Během vyšetřování se ukázalo, že lupič byl jedním z přátel Alanova milence. V procesu svědectví se Turing musel přiznat, že je gay, což bylo v těch letech v Anglii trestným činem.
Významný soudní proces se slavným vědcem trval dlouhou dobu. Bylo mu nabídnuto buď dvouleté vězení, nebo hormonální terapie, aby se zbavil sexuální touhy.
Alan Turing (foto z posledních let výše) si vybral to druhé. V důsledku léčby nejsilnějšími léky, která trvala rok, se u Turinga vyvinula impotence a také gynekomastie (zvětšení prsou). Trestně stíhaný Alan byl suspendován z tajné práce. Britové se navíc obávali, že by homosexuálové mohli být rekrutováni sovětskými špiony. Vědec nebyl obviněn ze špionáže, ale bylo mu zakázáno diskutovat o jeho práci v Bletchley Park.
Alanovo jablkoTuring
Příběh Alana Turinga je smutný až do morku kostí: matematický génius byl vyhozen ze služeb a bylo mu zakázáno učit. Jeho pověst byla zcela zničena. V 41 letech byl mladík vyhozen z obvyklého životního rytmu, zůstal bez své oblíbené práce, s podlomenou psychikou a zničeným zdravím. V roce 1954 byl Alan Turing, jehož životopis stále vzrušuje mysl mnoha lidí, nalezen mrtvý ve svém vlastním domě a na nočním stolku u postele leželo okousané jablko. Jak se později ukázalo, byl plněný kyanidem. Alan Turing tedy v roce 1937 znovu vytvořil scénu ze své oblíbené pohádky „Sněhurka“. Podle některých zpráv se právě proto ovoce stalo emblémem světoznámé počítačové společnosti Apple. Kromě toho je jablko také biblickým symbolem poznání hříchu.
Oficiální verze smrti talentovaného matematika je sebevražda. Alanova matka věřila, že k otravě došlo náhodou, protože Alan vždy neopatrně pracoval s chemikáliemi. Existuje verze, že Turing záměrně zvolil tento způsob odchodu ze života, aby umožnil své matce nevěřit v sebevraždu.
Rehabilitace anglického matematika
Velký matematik byl posmrtně rehabilitován. V roce 2009 se britský premiér Gordon Brown veřejně omluvil za pronásledování počítačového génia. V roce 2013 byl Turing oficiálně omilostněn za obvinění z obscénnosti britskou královnou Alžbětou II.
Práce Alana Turinga nespočívala pouze ve vývoji informačních technologií: na konci svého života byl vědecse věnoval biologii, totiž začal rozvíjet chemickou teorii morfogeneze, která dala plný prostor pro spojení schopností exaktního matematika a nadaného filozofa plného originálních nápadů. První návrhy této teorie jsou popsány v předběžné zprávě z roku 1952 a zprávě, která se objevila po vědcově smrti.
Nejprestižnějším oceněním v informatice je Turingova cena. Každoročně jej předkládá Sdružení pro výpočetní techniku. Ocenění, aktuálně 250 000 dolarů, je sponzorováno společnostmi Google a Intel. První takové významné ocenění v roce 1966 získal Alan Perlis za vytvoření kompilátorů.
