Alan Mathison Turing là nhà khoa học thiên tài nổi tiếng thế giới, người phá mã, nhà tiên phong về khoa học máy tính, một người đàn ông có số phận tuyệt vời, người đã có tác động đáng kể đến sự phát triển của công nghệ máy tính.
Alan Turing: tiểu sử ngắn
Alan Mathison Turing sinh ra tại London vào ngày 23 tháng 6 năm 1912. Cha của ông, Julius Turing, là một công chức thuộc địa ở Ấn Độ. Tại đây, anh gặp và kết hôn với mẹ của Alan, Ethel Sarah. Cha mẹ thường xuyên sống ở Ấn Độ, và con cái (Alan và John, anh trai của anh ấy) học tại nhà riêng ở Anh, nơi họ nhận được sự nuôi dạy nghiêm khắc.
Alan đã thể hiện khả năng khoa học chính xác của mình trong một lần đi dã ngoại. Để nhận được sự đồng ý của cha mình, cậu bé, thông qua những suy luận đơn giản, đã tìm được mật ong rừng. Để làm điều này, ông lần theo các đường bay của ong và hướng bay của chúng. Sau đó, khi tinh thần kéo dài những dòng này, tôi tìm thấy điểm giao nhau của chúng, nơi tôi tìm thấy một chỗ rỗng bằng mật ong.
Khả năng xuất sắc của Alan trong các ngành khoa học chính xácthể hiện mình khi học tại Trường Shernborough danh tiếng. Năm 1931, là một học giả toán học, chàng trai trẻ tiếp tục theo học tại King's College, Đại học Cambridge. Khi tốt nghiệp, ông bảo vệ luận án của mình về định lý giới hạn trung tâm của xác suất, định lý mà ông đã khám phá lại, không nhận ra sự tồn tại của một công trình tương tự trước đó. Trong cơ sở giáo dục, Alan là thành viên của Hiệp hội Khoa học của trường Cao đẳng, luận án của ông đã được trao giải thưởng đặc biệt. Điều này đã mang đến cho chàng trai cơ hội nhận được học bổng tốt và tiếp tục tự phát triển bản thân trong lĩnh vực khoa học chính xác.
Máy Turing
Năm 1935, nhà khoa học Alan Turing lần đầu tiên áp dụng khả năng của mình trong lĩnh vực logic toán học và bắt đầu thực hiện nghiên cứu cho thấy kết quả đáng kể một năm sau đó. Ông đã đưa ra khái niệm về một hàm tính toán có thể được thực hiện trên cái gọi là máy Turing. Dự án của thiết bị này có tất cả các thuộc tính cơ bản của các mô hình hiện đại (phương pháp hoạt động từng bước, bộ nhớ, điều khiển chương trình) và là nguyên mẫu của máy tính kỹ thuật số được phát minh ra mười năm sau đó. Năm 1936, nhà toán học Alan Turing chuyển đến Mỹ và nhận công việc là giám tuyển tại Đại học Princeton, năm 1938 ông nhận bằng Tiến sĩ và quay trở lại Cambridge, vì đã từ chối lời đề nghị của nhà toán học John von Neumann để ở lại giáo dục này. tổ chức như một trợ lý.
Hoạt động của Anh Ultra
Cũng trong khoảng thời gian đó, Anh tuyên bố khởi động Chiến dịch Ultra, mục đích là để lắng nghecuộc trò chuyện của các phi công Đức và bảng điểm của họ. Vấn đề này đã được xử lý bởi bộ phận có trụ sở tại London của Trường Mã hóa và Mật mã của chính phủ (Đơn vị Mã hóa Chính của Tình báo Anh). trung tâm của nước Anh.
Ngày nay nó có một bảo tàng về lập trình viên và máy tính. Chính tại nơi bí mật này, hàng ngày tình báo bị chặn bởi các trạm tiếp nhận; số lượng tin nhắn được mã hóa được đo bằng hàng nghìn đơn vị. Đối với mỗi văn bản đến, tần số vô tuyến, ngày tháng, thời gian chặn và phần mở đầu đã được ghi lại. Phần sau chứa mã nhận dạng mạng, ký hiệu cuộc gọi của trạm nhận và người gửi, thời gian tin nhắn được gửi.
Winston Churchill - Thủ tướng Anh - đã gọi Bletchy Park là con ngỗng đẻ trứng vàng của mình. Giám đốc dự án là Alistair Denniston, một sĩ quan tình báo quân đội kỳ cựu. Trong đội ngũ các nhà phân tích mật mã, ông không tuyển dụng các sĩ quan tình báo nghề nghiệp mà là các chuyên gia có danh tiếng rộng nhất: nhà toán học, nhà ngôn ngữ học, người chơi cờ vua, nhà Ai Cập học, nhà vô địch giải ô chữ. Nhà toán học tài năng Alan Turing cũng đã tham gia vào một công ty đa dạng như vậy.
Turing vs Enigma
Bộ phận củaTuring được giao một nhiệm vụ cụ thể: làm việc với các mật mã được tạo ra bởi thiết bị Enigma, một loại máy được cấp bằng sáng chế ở Hà Lan vào năm 1917 và ban đầu được thiết kế để bảo vệ các giao dịch ngân hàng. Chính những mô hình này mà Wehrmacht đã tích cực sử dụng để truyền biểu đồ bức xạ trong các hoạt động trên biển.đội bay và hàng không. Mật mã bí ẩn vào đầu Thế chiến thứ hai là mật mã mạnh nhất trên hành tinh. Thậm chí, gần như không thể hack được chúng.
Để hiểu văn bản được mã hóa, cần phải có được cùng một máy, biết cài đặt ban đầu của nó, đóng các chữ cái theo một cách nhất định trong bảng giao tiếp và chạy tất cả theo hướng ngược lại. Đồng thời, cần lưu ý rằng các nguyên tắc mã hóa và khóa thay đổi mỗi ngày một lần. Các nhà mật mã của Wehrmacht đã cố gắng làm phức tạp hóa bản thân việc phá mã với các thủ tục truyền càng nhiều càng tốt: độ dài của các thông điệp không vượt quá 250 ký tự và chúng được truyền theo nhóm từ 3-5 chữ cái.
Công việc khó khăn của các nhà mật mã học dưới sự lãnh đạo của Turing đã thành công rực rỡ: một thiết bị được tạo ra có thể giải mã các tín hiệu Enigma. Ngoài tất cả các loại thủ thuật toán học, các cụm từ khuôn mẫu mà người Đức giao tiếp, cũng như bất kỳ văn bản lặp lại nào, được sử dụng làm manh mối. Nếu gợi ý là không đủ, thì kẻ thù đã bị khiêu khích bởi họ. Ví dụ, họ thách thức khai thác một phần nào đó của biển, và sau đó lắng nghe những tuyên bố của người Đức về vấn đề này.
Thành công của Alan Turing
Là kết quả của quá trình làm việc miệt mài vào năm 1940, chiếc máy phân tích mật mã "Bomb" của Alan Turing đã được tạo ra, là một chiếc tủ khổng lồ (trọng lượng - một tấn, mặt trước - 2 x 3 mét, 36 nhóm rôto trên đó). Việc sử dụng thiết bị này đòi hỏi những kỹ năng đặc biệt và phụ thuộc trực tiếp vào trình độ.nhân viên phục vụ nó. Hơn hai trăm chiếc máy này cuối cùng đã được lắp đặt tại Bletchley Park, giúp giải mã khoảng 2-3 nghìn tin nhắn mỗi ngày.
Turing Alan rất vui với công việc của mình và kết quả đạt được. Ông chỉ bức xúc vì chính quyền địa phương và cắt giảm ngân sách. May mắn thay, sau một loạt các bản ghi nhớ chính thức tức giận, Winston Churchill đã nắm quyền kiểm soát dự án, tăng nguồn tài trợ. Enigma và các máy mật mã khác của Đức đã bị tấn công, tạo cơ hội cho Đồng minh bám sát luồng thông tin tình báo có giá trị không bị gián đoạn.
Người Đức đã không biết về sự tồn tại của "Quả bom" trong hơn một năm, và sau khi phát hiện ra thông tin rò rỉ, họ đã rất nỗ lực để làm cho mật mã càng phức tạp càng tốt.
Tuy nhiên, điều này không làm Turing lo sợ: anh ấy dễ dàng đối phó với vấn đề mới, và sau một tháng rưỡi, người Anh đã tiếp cận được thông tin của đối phương.
Độ tin cậy tuyệt đối của mật mã trong những năm chiến tranh đã không làm dấy lên bất kỳ nghi ngờ nào đối với người Đức, những người cho đến tận cuối cùng vẫn đang tìm kiếm lý do cho việc rò rỉ thông tin có giá trị ở bất cứ đâu, nhưng không phải ở Enigma. Việc phát hiện ra mật mã Enigma đã thay đổi hoàn toàn diễn biến của Thế chiến thứ hai. Thông tin có giá trị không chỉ giúp đảm bảo an ninh cho Quần đảo Anh mà còn tiến hành các bước chuẩn bị thích hợp cho các hoạt động quy mô lớn trên lục địa do phía Đức lên kế hoạch. Thành công của các nhà mật mã Anh là một đóng góp quan trọng vào chiến thắng trước chủ nghĩa Quốc xã, và bản thân Turing Alan đã nhận Huân chương của Đế chế Anh vào năm 1946.
Sự lập dị của một thiên tài máy tính
Turing được những người đương thời mô tả là hơi lập dị, không quá quyến rũ, khá hài hước và chăm chỉ không ngừng.
- Bị dị ứng, Turing Alan thích mặt nạ phòng độc hơn thuốc kháng histamine. Trong đó, anh đến các văn phòng trong thời kỳ cây cối ra hoa. Có lẽ điều kỳ lạ này được giải thích là do không muốn chịu ảnh hưởng của tác dụng phụ của thuốc, cụ thể là buồn ngủ.
- Một điều nữa mà nhà toán học có liên quan đến chiếc xe đạp của mình, chiếc xích của nó bay ra trong những khoảng thời gian nhất định. Turing Alan, không muốn sửa nó, đã đếm số vòng quay của bàn đạp, vào đúng lúc xuống xe và dùng tay điều chỉnh xích.
- Một nhà khoa học tài năng đã gắn chiếc cốc của chính mình vào cục pin ở Công viên Bletchley để nó không bị đánh cắp.
- Khi sống ở Cambridge, Alan không bao giờ đặt đồng hồ theo đúng tín hiệu thời gian, anh ấy đã tính nhẩm, cố định vị trí của một ngôi sao nào đó.
- Một lần Alan, sau khi biết về sự sụt giá của bàn chân người Anh, đã nấu chảy những đồng xu mà anh ta có và chôn thỏi bạc thu được ở đâu đó trong công viên, sau đó anh ta hoàn toàn quên mất nơi cất giấu.
- Turing là một vận động viên thể thao giỏi. Cảm thấy cần phải rèn luyện sức khỏe, anh đã chạy một quãng đường dài, tự xác định mình rất xuất sắc trong môn thể thao này. Sau đó, trong thời gian kỷ lục, ông đã giành chiến thắng ở cự ly 3 và 10 dặm của câu lạc bộ của mình, và vào năm 1947, ông giành vị trí thứ năm trong cuộc đua marathon.
Sự lập dị của Alan Turing, người có công với nước Anh chỉ đơn giản làvô giá, ít người bối rối. Nhiều đồng nghiệp nhớ lại sự phấn khích và nhiệt tình mà thiên tài khoa học máy tính đã thực hiện bất kỳ ý tưởng nào khiến ông quan tâm. Turing được mọi người kính trọng vì ông nổi bật về sự độc đáo trong suy nghĩ và trí tuệ của mình. Một nhà toán học tài năng, có tất cả tài năng của một giáo viên có trình độ, có thể giải quyết và giải thích bất kỳ, ngay cả những vấn đề bất thường nhất theo cách dễ tiếp cận.
Alan Turing: đóng góp cho khoa học máy tính
Năm 1945, Alan từ chối làm giảng viên tại Đại học Cambridge và theo đề nghị của M. Newman, chuyển đến Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia, nơi vào thời điểm đó một nhóm đang được thành lập để thiết kế và chế tạo. ACE - một máy tính. Trong suốt 3 năm (từ năm 1945 đến năm 1948) - khoảng thời gian tồn tại của nhóm - Turing đã thực hiện những bản phác thảo đầu tiên và đưa ra một số đề xuất quan trọng cho thiết kế của mình.
Nhà khoa học đã bàn giao báo cáo về ACE cho ủy ban điều hành của NFL vào ngày 19 tháng 3 năm 1946. Ghi chú kèm theo đính kèm cho biết rằng công việc được dựa trên dự án EDVAG. Tuy nhiên, dự án có một số lượng lớn các ý tưởng có giá trị thuộc về nhà toán học người Anh.
Phần mềm cho máy tính đầu tiên cũng được viết bởi Alan Turing. Tin học nếu không có sự lao động miệt mài của nhà khoa học tài năng này, có lẽ đã không đạt đến trình độ như ngày nay. Đồng thời, chương trình cờ vua đầu tiên đã được viết.
Vào tháng 9 năm 1948, Alan Turing, người có tiểu sử gắn liền với toán học cả đời, chuyển đến làm việc tạiĐại học Manchester. Trên danh nghĩa, ông đảm nhận vị trí phó giám đốc phòng thí nghiệm máy tính, nhưng trên thực tế, ông được xếp vào khoa toán của M. Newman và chịu trách nhiệm lập trình.
Một trò đùa nghiệt ngã của số phận
Nhà toán học người Anh, người tiếp tục hợp tác với tình báo sau chiến tranh, đã tham gia vào một nhiệm vụ mới: giải mã mật mã của Liên Xô. Tại thời điểm này, số phận đã chơi một trò đùa tàn nhẫn với Turing. Một ngày nọ, ngôi nhà của anh bị cướp. Bức thư do tên trộm để lại cảnh báo về việc liên lạc với cảnh sát cực kỳ không thể thực hiện được, nhưng Alan Turing phẫn nộ đã ngay lập tức gọi điện cho đồn. Trong quá trình điều tra, hóa ra tên cướp là một trong những người bạn của người yêu Alan. Trong quá trình làm chứng, Turing phải thú nhận mình là người đồng tính, trong những năm đó, hành vi phạm tội ở Anh là một hành vi phạm tội.
Phiên tòa xét xử cao cấp của một nhà khoa học nổi tiếng đã diễn ra trong một thời gian dài. Anh ta bị đề nghị hai năm tù giam hoặc liệu pháp hormone để loại bỏ ham muốn tình dục.
Alan Turing (ảnh chụp những năm gần đây ở trên) đã chọn cái sau. Kết quả của việc điều trị bằng các loại thuốc mạnh nhất, kéo dài trong một năm, Turing phát triển chứng bất lực, cũng như chứng nữ hóa tuyến vú (phì đại tuyến vú). Bị truy tố hình sự Alan bị đình chỉ công việc bí mật. Ngoài ra, người Anh lo sợ rằng những người đồng tính luyến ái có thể được tuyển mộ bởi các điệp viên Liên Xô. Nhà khoa học không bị buộc tội gián điệp, nhưng bị cấm thảo luận về công việc của mình ở Công viên Bletchley.
Alan's AppleTuring
Câu chuyện về Alan Turing thật đáng buồn: thiên tài toán học đã bị sa thải và bị cấm giảng dạy. Danh tiếng của anh bị hủy hoại hoàn toàn. Ở tuổi 41, người đàn ông trẻ tuổi bị hất văng khỏi nhịp sống bình thường, không còn công việc yêu thích của mình, tâm thần suy sụp và sức khỏe bị hủy hoại. Năm 1954, Alan Turing, người mà cuốn tiểu sử vẫn còn kích thích tâm trí của nhiều người, được tìm thấy đã chết trong nhà riêng của mình, và một quả táo cắn dở nằm trên tủ đầu giường gần giường. Hóa ra sau đó, nó được nhồi bằng xyanua. Vì vậy, Alan Turing đã tái hiện một cảnh trong câu chuyện cổ tích yêu thích của ông "Snow White" vào năm 1937. Theo một số báo cáo, đó là lý do tại sao loại quả này trở thành biểu tượng của hãng máy tính nổi tiếng thế giới Apple. Ngoài ra, quả táo còn là biểu tượng trong Kinh thánh về sự hiểu biết tội lỗi.
Phiên bản chính thức về cái chết của một nhà toán học tài năng là tự sát. Mẹ của Alan tin rằng vụ ngộ độc xảy ra một cách tình cờ, vì Alan luôn làm việc bất cẩn với hóa chất. Có một phiên bản mà Turing đã cố tình chọn cách từ bỏ cuộc sống này để giúp mẹ anh không tin vào việc tự tử.
Phục hồi chức năng của một nhà toán học người Anh
Nhà toán học vĩ đại đã được phục hồi sau khi chết. Năm 2009, Thủ tướng Anh Gordon Brown đã công khai xin lỗi về sự khủng bố mà thiên tài máy tính phải chịu đựng. Năm 2013, Turing chính thức được Nữ hoàng Elizabeth II của Vương quốc Anh ân xá vì tội khiêu dâm.
Công việc của Alan Turing không chỉ trong sự phát triển của công nghệ thông tin: vào cuối đời ông, một nhà khoa họcđã cống hiến hết mình cho sinh học, cụ thể là, ông bắt đầu phát triển một lý thuyết hóa học về sự phát sinh hình thái, lý thuyết này có đầy đủ phạm vi để kết hợp khả năng của một nhà toán học chính xác và một nhà triết học tài năng với đầy đủ những ý tưởng ban đầu. Bản thảo đầu tiên của lý thuyết này được mô tả trong một báo cáo sơ bộ vào năm 1952 và một báo cáo xuất hiện sau cái chết của nhà khoa học.
Giải thưởng danh giá nhất trong khoa học máy tính là Giải thưởng Turing. Nó được trao tặng hàng năm bởi Hiệp hội Máy tính. Giải thưởng, hiện tại là 250.000 đô la, được tài trợ bởi Google và Intel. Giải thưởng quan trọng đầu tiên như vậy vào năm 1966 đã được trao cho Alan Perlis vì đã tạo ra các trình biên dịch.
