Тьюринг Алан: биография, фото, работы. Вклад в информатику

Алан Матисон Тьюринг – это всемирно известный гениальный ученый, взломщик кодов, пионер информатики, человек с удивительной судьбой, оказавший значительное влияние на развитие компьютерных технологий.

Алан Тьюринг: краткая биография

Алан Матисон Тьюринг появился на свет в Лондоне 23 июня 1912 года. Его отец Юлиус Тьюринг являлся колониальным чиновником, несшим гражданскую службу в Индии. Там он познакомился и обвенчался с мамой Алана – Этель Сарой. Родители постоянно проживали в Индии, а дети (Алан и Джон, его старший брат) обучались в частных домах Англии, где получали строгое воспитание.

Свои способности к точным наукам Алан проявил как-то во время пикника. Чтобы заслужить одобрение отца, мальчик путем нехитрых умозаключений сумел найти дикий мед. Для этого он проследил линии, по которым летали пчелы, и направление их полетов. Затем, умственно продлив эти линии, нашел их точку пересечения, где обнаружил дупло с медом.

Незаурядные способности к точным наукам у Алана проявились во время учебы в престижной Шернборской школе. В 1931 году в качестве математического стипендиата юноша продолжил обучение в Королевском колледже Кембриджского университета. По его окончании защитил диссертацию о центральной предельной теореме вероятности, которую переоткрыл, не догадываясь о существовании аналогичной предшествующей работы. В учебном заведении Алан состоял в Научном обществе колледжа, его дипломная работа была удостоена специальной премии. Это дало юноше возможность получать неплохую стипендию и продолжать самореализацию в области точных наук.

Машина Тьюринга

В 1935 году ученый Алан Тьюринг впервые применил свои способности в области математической логики и начал проводить исследования, показавшие через год значимые результаты. Он ввел понятие вычислимой функции, которая может быть реализована на так называемой машине Тьюринга. Проект данного устройства имел все основные свойства современных моделей (пошаговый способ действий, память, программное управление) и являлся прообразом цифровых компьютеров, изобретенных спустя десяток лет. В 1936 году математик Алан Тьюринг перебрался в Америку и устроился куратором в Принстонский университет, в 1938 году удостоился степени доктора философии и вернулся в Кембридж, ответив отказом на предложение математика Джона фон Неймана остаться работать в этом учебном заведении в должности ассистента.

Британская операция «Ультра»

В этот же период Британия объявила старт операции «Ультра», целью которой являлось прослушивание разговоров немецких летчиков и их расшифровка. Данным вопросом занимался расположенный в Лондоне отдел правительственной Школы кодов и шифров (Главного шифровального подразделения британской разведки), который по причине угрозы фашистского нападения был срочно вывезен в Блетчли-Парк, расположенный в центре Англии.

Сегодня здесь размещается музей кодировщиков и вычислительной техники. Именно в это секретное место ежедневно поступали перехваченные приемными станциями разведывательные данные; число кодированных сообщений измерялось тысячами единиц. Для каждого входящего текста фиксировались: радиочастота, дата, время перехвата и преамбула. В последней содержался идентификатор сети, позывной приемной станции и отправителя, время отправки сообщений.

Уинстон Черчилль – премьер-министр Великобритании - называл Блетчи-Парк своей курочкой, несущей золотые яйца. Руководителем проекта являлся Алистер Деннистон – ветеран военной разведки. В штат криптоаналитиков он набирал не кадровых разведчиков, а специалистов самого широкого профиля: математиков, лингвистов, шахматистов, египтологов, чемпионов по решению кроссвордов. В столь разнообразную компанию попал и талантливый математик Алан Тьюринг.

Тьюринг против «Энигмы»

Отделу Тьюринга было поручено конкретное задание: работа с зашифрованными текстами, создаваемыми устройством «Энигма» - машиной, запатентованной в Голландии в 1917 году и изначально предназначенной для защиты банковских операций. Именно эти модели активно использовал Вермахт для передачи радиограмм в операциях, проводимых морским флотом и авиацией. Шифры «Энигмы» к началу Второй мировой войны являлись самыми сильными на планете. Считалось даже, что взломать их практически нереально.

Чтобы понять закодированный текст, требовалось обзавестись такой же машиной, знать ее первоначальные настройки, замкнуть определенным образом буквы в коммуникационной панели, и все это запустить в обратном направлении. При этом стоило иметь в виду, что принципы кодирования и ключи менялись раз в сутки. Шифровальщики Вермахта старались максимально усложнить процедурами передачи сам криптоанализ: длина сообщений не превышала 250 символов, и передавались они группами по 3-5 букв.

Напряженная работа шифровальщиков под руководством Тьюринга увенчалась успехом: было создано устройство, способное расшифровать сигналы «Энигмы». Кроме всяческих математических ухищрений, в качестве подсказок использовались одни и те же стереотипные фразы, с помощью которых общались немцы, а также любые повторяющиеся тексты. Если подсказок было недостаточно, то противника на них провоцировали. К примеру, демонстративно минировали определенный участок моря, а потом прослушивали высказывания немцев по данному поводу.

Успех Алана Тьюринга

В результате кропотливой работы в 1940 году была создана криптоаналитическая машина Алана Тьюринга «Бомба», представляющая собой огромный шкаф (вес - одна тонна, передняя панель - 2 х 3 метра, 36 групп роторов на ней). Использование этого устройства требовало специальных навыков и напрямую зависело от квалификации персонала, его обслуживающего. В Блетчли-Парке со временем было установлено более двух сотен таких машин, что позволяло расшифровывать около 2-3 тысяч сообщений в день.

Тьюринг Алан был в восторге от своей работы и достигнутых результатов. Его лишь раздражало местное начальство и урезанные бюджеты. К счастью, после ряда служебных разгневанных записок проект под свой контроль взял Уинстон Черчилль, повысив его финансирование. «Энигма» и другие шифровальные германские машины были взломаны, союзники получили возможность быть в курсе бесперебойного потока ценнейших разведданных.

Немцы больше года не догадывались о существовании «Бомбы», а обнаружив утечку информации, приложили огромные усилия для максимального усложнения шифров.

Однако Тьюринга это не испугало: он легко справился с новой проблемой, и уже через полтора месяца англичане получили доступ к вражеской информации.

Абсолютная надежность шифра в годы войны не вызывала никаких сомнений у немцев, до самого конца искавших причины утечки ценной информации где угодно, только не в «Энигме». Раскрытие кода «Энигмы» кардинально изменило ход Второй мировой войны. Ценные сведения помогли не только обезопасить Британские острова, но и провести соответствующую подготовку к масштабным операциям на континенте, планируемым германской стороной. Успех британских шифровальщиков стал важным вкладом в победу над нацизмом, а непосредственно Тьюринг Алан в 1946 году получил в награду орден Британской империи.

Чудачества компьютерного гения

Современники описывали Тьюринга как слегка чудаковатого человека, не слишком обаятельного, довольно желчного и бесконечно трудолюбивого.

• Будучи аллергиком, Тьюринг Алан антигистаминным препаратам предпочитал противогаз. В нем он ездил в офисы в период цветения растений. Возможно, такая странность объяснялась нежеланием попасть под влияние побочных эффектов препарата, а именно - сонливости.
• Еще одна особенность имелась у математика в отношении к своему велосипеду, у которого через определенные интервалы слетала цепь. Тьюринг Алан, не желая заниматься ее починкой, считал обороты педалей, в нужный момент слезал с велосипеда и поправлял цепь руками.
• Собственную кружку в Блетчли-Парке талантливый ученый пристегивал к батарее цепью, чтобы ее не украли.
• Живя в Кембридже, Алан никогда не ставил часы в соответствии с сигналами точного времени, он вычислял его мысленно, фиксируя местоположение определенной звезды.
• Однажды Алан, узнав о падении курса английского фута, переплавил имевшиеся у него монеты и закопал полученный серебряный слиток где-то на территории парка, после чего напрочь забыл место тайника.
• Тьюринг был неплохим спортсменом. Чувствуя необходимость в зарядке, он пробежал длинную дистанцию, определив для себя, что преуспел в этом виде спорта. Затем за рекордное время выиграл 3- и 10-мильную дистанции своего клуба, а в 1947 году в марафонском забеге занял пятое место.

Чудачества Алана Тьюринга, заслуги которого для Британии просто неоценимы, мало у кого вызывали недоумение. Многие коллеги вспоминают волнение и энтузиазм, с которыми гений информатики брался за любую интересовавшую его идею. На Тьюринга взирали с большим уважением, так как он выделялся оригинальностью мышления и собственным интеллектом. Талантливый математик, имея все задатки квалифицированного преподавателя, умел решить и доступно объяснить любую, даже самую необычную задачу.

Алан Тьюринг: вклад в информатику

В 1945 году Алан отказался от работы лектора в Кембриджском университете и по рекомендации М. Ньюмена перешел в Национальную физическую лабораторию, где в это время формировалась группа по проектированию и созданию АСЕ - вычислительной машины. В течение 3 лет (с 1945 по 1948 г.) - периода существования группы - Тьюринг сделал первые наброски и внес несколько важных предложений по ее конструированию.

Отчет по АСЕ ученый передал в исполнительный комитет НФЛ 19 марта 1946 года. В сопроводительной записке, приложенной к нему, говорилось, что работа основана на проекте EDVAG. Однако в проекте имелось большое количество ценных идей, принадлежавших непосредственно английскому математику.

Программное обеспечение для первого компьютера также написал Алан Тьюринг. Информатика без кропотливых трудов этого талантливого ученого, возможно, не достигла бы такого уровня, как сегодня. Тогда же была написана и первая шахматная программа.

В сентябре 1948 года Алан Тьюринг, биография которого всю жизнь была связана с математикой, перевелся на работу в Манчестерский университет. Номинально он занял должность заместителя директора лаборатории вычислительных машин, в действительности же числился в математическом отделе М. Ньюмена и являлся ответственным за программирование.

Злая шутка судьбы

Английский математик, продолжавший после войны сотрудничество с разведкой, был привлечен к новому заданию: расшифровке советских кодов. В этот момент судьба сыграла с Тьюрингом злую шутку. Однажды его дом ограбили. В оставленной вором записке было предостережение о крайней нежелательности обращения в полицию, но возмущенный Алан Тьюринг сразу же позвонил в участок. В процессе расследования выяснилось, что грабителем являлся один из друзей любовника Алана. В процессе дачи показаний Тьюрингу пришлось признаться в своей нетрадиционной ориентации, что в те годы в Англии было уголовно наказуемо.

Громкий судебный процесс над известным ученым продолжался достаточно долго. Ему было предложено либо двухлетнее тюремное содержание, либо гормональная терапия, избавляющая от полового влечения.

Алан Тьюринг (фото последних лет выше) выбрал второе. В результате лечения мощнейшими препаратами, длившегося на протяжении года, у Тьюринга развилась импотенция, а также гинекомастия (увеличение груди). Уголовно преследуемый Алан был отстранен от секретной работы. К тому же у британцев существовали опасения, что гомосексуалисты могут вербоваться советскими шпионами. Ученого в шпионаже не обвинили, но запретили обсуждать свою работу в Блетчли-Парке.

Яблоко Алана Тьюринга

История Алана Тьюринга печальна до глубины души: математического гения уволили со службы и запретили преподавать. Его репутация была окончательно испорчена. В 41 год молодой человек оказался выброшенным за борт привычного ритма жизни, оставшись без любимой работы, с надломленной психикой и разрушенным здоровьем. В 1954 году Алан Тьюринг, биография которого и сегодня волнует умы многих людей, был найден мертвым в собственном доме, а на тумбочке возле кровати лежало надкушенное яблоко. Как позже выяснилось, оно было начинено цианидом. Так Алан Тьюринг воссоздал сцену из своей любимой сказки «Белоснежка» 1937 года. По некоторым сведениям, именно поэтому фрукт стал эмблемой известной на весь мир компьютерной фирмы «Эппл». К тому же яблоко еще является библейским символом познания греха.

Официальная версия гибели талантливого математика – самоубийство. Мать Алана считала, что отравление произошло случайно, ведь Алан всегда неосторожно работал с химикатами. Имеет место версия, что Тьюринг сознательно выбрал такой способ ухода из жизни, чтобы дать возможность матери не верить в самоубийство.

Реабилитация английского математика

Великий математик был реабилитирован посмертно. В 2009 году премьер-министр Великобритании Гордон Браун публично извинился за преследования, которым подвергся гений информатики. В 2013 году Тьюринг был официально помилован за обвинения в непристойности Елизаветой II – королевой Великобритании.

Работы Алана Тьюринга заключались не только в разработке информационных технологий: в конце жизни ученый посвятил себя вопросам биологии, а именно - стал разрабатывать химическую теорию морфогенеза, давшую полный простор для сочетания способностей точного математика и одаренного, полного оригинальных идей философа. Первые наброски данной теории описаны в предварительном докладе 1952 года и отчете, появившемся после смерти ученого.

Самой престижной наградой в области информатики является "Премия Тьюринга". Ее вручение производится ежегодно Ассоциацией вычислительной техники. Спонсируется это вознаграждение, размер которого в настоящее время составляет 250 000 долларов, корпорациями Google и Intel. Первым столь важной награды в 1966 году был удостоен Алан Перлис за создание компиляторов.